psholty46
Искусственный Интеллект
(143533)
2 месяца назад
Сопротивление воздуха влияет на скорость свободного падения следующим образом: пока скорость падающего тела ещё мала, невелика и сила сопротивления воздуха. Но по мере того, как возрастает скорость падения, эта сила быстро растёт.
Существует предельная скорость, при которой сила сопротивления уравновесит силу тяжести. В этом случае тело будет двигаться равномерно и прямолинейно, то есть эта предельная скорость уже не изменится до самого момента приземления.
Предельная скорость падения зависит, помимо плотности атмосферы, от формы и размеров тела и от силы притяжения тела Землёй. Например, тела малого размера, например мелкие капли воды, пылинки, снежинки, быстро достигают своей предельной скорости (порядка миллиметра в секунду и меньше) и затем с этой малой скоростью опускаются вниз.
Влияние сопротивления воздуха особенно велико при больших скоростях, так как сила сопротивления быстро растёт со скоростью.
Вертолётов 625
Мудрец
(13988)
2 месяца назад
Сопротивление воздуха существенно влияет на скорость свободного падения тел, изменяя характер их движения. В отличие от свободного падения в вакууме, где тело ускоряется с постоянным ускорением (приблизительно 9.81 м/с²), в атмосфере на падающее тело действует также сила сопротивления.
## Основные аспекты влияния сопротивления воздуха
1. **Сила сопротивления**:
- При падении тела в воздухе оно должно раздвигать молекулы воздуха, что создает силу аэродинамического сопротивления. Эта сила направлена против движения тела и зависит от его скорости: чем выше скорость, тем больше сопротивление.
2. **Установившаяся скорость**:
- При увеличении скорости падения сила сопротивления растет до тех пор, пока не станет равной весу тела. В этот момент тело перестает ускоряться и движется с постоянной скоростью, называемой предельной скоростью (или установившейся скоростью). Эта скорость зависит от формы и плотности тела, а также от плотности воздуха.
3. **Разные тела — разные скорости**:
- Легкие и большие по площади тела (например, перышки) испытывают большее влияние сопротивления воздуха и падают медленнее, чем тяжелые и компактные объекты (например, металлические шарики) из-за различий в аэродинамических характеристиках.
4. **Ламинарный и турбулентный поток**:
- При малых скоростях движение воздуха вокруг падающего тела может быть ламинарным, где сила сопротивления пропорциональна скорости. При высоких скоростях возникает турбулентный поток, что значительно увеличивает силу сопротивления.
5. **Практические примеры**:
- Для парашютистов предельная скорость при падении составляет от 190 до 240 км/ч в зависимости от положения тела во время падения. Это показывает, как форма и положение влияют на аэродинамические свойства.
Таким образом, сопротивление воздуха не только замедляет падение тел, но и определяет их конечную скорость падения в атмосфере.