我们正在讨论
抛物运动轨迹方程,定义及公式
在前一篇文章的帮助下。
现在,我们将有兴趣进一步理解工程力学中一个非常重要的主题,即在这篇文章的帮助下,终端速度。我们将在这里找到终端速度的基础,我们也将在这篇文章中找到终端速度的表达式。
那么,终端速度是多少?
当一个物体从初始速度为零开始下落时,物体将向向下运动。物体的速度会随着物体在恒定的加速度,即重力加速度下向下运动而增加。
物体在这里会受到两个外力。第一个是物体的重量,第二个是由于空气阻力而产生的阻力。
现在我们要理解空气阻力对物体在大气中下落的影响。由于空气阻力的作用,会产生阻力。
下面的表达式,如下所述,提供了由于空气阻力而产生的阻力。
在那里,
Fd=阻力
Cd=阻力系数
投影面积
V =速度
我们可以得出,阻力会随着物体速度的增加而增加,因为阻力与速度的平方成正比,从阻力的表达式中可以看出。
会有一种情况,这个阻力会和物体的重量相等,物体就会处于平衡状态,物体上没有合力,垂直加速度就会为零。
根据牛顿第一运动定律,当阻力与物体的重量相等时,物体将以恒定速度下落,物体将处于平衡状态,物体上没有合力,垂直加速度将为零。
这个恒定的垂直速度被称为终端速度,它将由下面的表达式给出。
下表显示了各种情况下的终端速度,以及确保95%终端速度的距离。
因此,通过这篇文章,我们了解了终端速度的基础,终端速度的表达式,以及阻力的重要性。我们在这里也确定了各种情况下的终端速度,也指出了确保95%终端速度所需的距离。
参考:
《工程力学》,拉梅什教授著
图片由:谷歌
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