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阻力對物體的運(yùn)動有什么影響

時間:2024-10-04 13:28:24 好文 我要投稿
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阻力對物體的運(yùn)動有什么影響

  阻力對物體運(yùn)動的影響是什么

阻力對物體的運(yùn)動有什么影響

  阻力對物體運(yùn)動的影響:讓同一小車從同一斜面的同一高度自由滑下(控制變量法),是為了使小車滑到斜面底端時有相同的速度;阻力的大小用小車在木板上滑動的距離的長短來體現(xiàn)(轉(zhuǎn)化法)。

  汽車剎車前,乘客與汽車一起處于運(yùn)動狀態(tài),當(dāng)剎車時,乘客的腳由于受摩擦力作用,隨汽車突然停止,而乘客的上身由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),繼續(xù)向汽車行駛的方向運(yùn)動。

  二力平衡條件的應(yīng)用:

 、鸥鶕(jù)受力情況判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)。

  ①當(dāng)物體不受任何力作用時,物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)(平衡狀態(tài))。

 、诋(dāng)物體受平衡力作用時,物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)(平衡狀態(tài))。

  ③當(dāng)物體受非平衡力作用時,物體的運(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生改變。

  阻力是什么

  妨礙物體運(yùn)動的作用力,稱“阻力”。

  在一段平直的鐵路上行駛的火車,受到機(jī)車的牽引力,同時受到空氣和鐵軌對它的阻力。

  牽引力和阻力的方向相反,牽引力使火車速度增大,而阻力使火車的速度減小。如果牽引力和阻力彼此平衡,它們對火車的作用就互相抵消,火車就保持勻速直線運(yùn)動。

  物體在液體中運(yùn)動時,運(yùn)動物體受到流體的作用力,使其速度減小,這種作用力亦是阻力。

  例如劃船時船槳與水之間,水阻礙槳向后運(yùn)動之力就是阻力。又如,物體在空氣中運(yùn)動,因與空氣摩擦而受到阻力。

  由于空氣的粘性作用,物體表面會產(chǎn)生與物面相切的摩擦力,全部摩擦力的合力稱為摩擦阻力。與物面相垂直的氣流壓力合成的阻力稱壓差阻力。

  在實(shí)際流體中,粘性作用下不僅會產(chǎn)生摩擦阻力,而且會使物面壓強(qiáng)分布與理想流體中的分布有別,并產(chǎn)生壓差阻力。對于具有良好流線形的物體,在未發(fā)生邊界層分離的情形(見邊界層),粘性引起的壓差阻力比摩擦阻力小得多。

  對于非流線形物體,邊界層分離會造成很大的壓差阻力,成為總阻力中的主要部分。當(dāng)機(jī)翼或其他物體產(chǎn)生舉力時,在物體后面形成沿流動方向的尾渦,與這種尾渦有關(guān)的阻力稱為誘導(dǎo)阻力,其數(shù)值大致與舉力的平方成正比。

  在跨聲速(見跨聲速流動)或超聲速(見超聲速流動)氣流中會有激波產(chǎn)生,經(jīng)過激波有機(jī)械能的損失,由此引起的阻力稱為波阻,這是另一種形式的阻力。

  作加速運(yùn)動的物體會帶動周圍流體一起加速,產(chǎn)生一部分附加的阻力,通常用某個假想的附連質(zhì)量與物體加速度的乘積表示。船舶在水面上航行時會產(chǎn)生水波,與此有關(guān)的阻力稱為興波阻力。

  空氣阻力公式

  空氣阻力的公式:F=(1/2)CρSV^2,C為空氣阻力系數(shù),該值通常是實(shí)驗(yàn)值,和物體的特征面積(迎風(fēng)面積),物體光滑程度和整體形狀有關(guān);

  ρ為空氣密度,正常的干燥空氣可取1.293g/l,特殊條件下可以實(shí)地監(jiān)測;S為物體迎風(fēng)面積;V為物體與空氣的相對運(yùn)動速度。

  由上式可知,正常情況下空氣阻力的大小與空氣阻力系數(shù)及迎風(fēng)面積成正比,與速度平方成正比。在空氣中如果速度達(dá)到2.5M(馬赫)附近,由于空氣的摩擦,開始出現(xiàn)氣動加熱現(xiàn)象。

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