Lohistamine on a hõõrdejõud hõõrdumine keha ja vedeliku vahel. See jõud toimib keha pinnaga paralleelses suunas ja on paljudel juhtudel proportsionaalne keha liikumise kiiruse ruudu suhtes vedeliku suhtes.
Mis on tõmbejõud?
On kolme erinevat tüüpi tõmbejõude, neid jõude nimetatakse pinna lohistamine, kuju lohistamine ja laine lohistamine.
Üldiselt on tõmbejõud, tuntud ka kui vastupanukohtavedel, nii palju saab olla aerodünaamika meeldib hüdrodünaamika, juhtudel, kui keha liigub vastavalt gaasilises ja vedelas keskkonnas.
Enamasti on vastuolu proportsionaalne kiiruse ruudugakeha suhtes keskkonna suhtes, kus see liigub, aga ka otse proportsionaalne vedelikujoone vooluga põiki keha pindalaga.
Lisaks nendele teguritele on keha kuju võimeline oluliselt muutma tõmbejõu mõju sellele, mis kõik sõltub sellest, kuidas vedelikud voolavad. Mis need on, selgitame hiljem.
Vaataka: Kõik, mida peate teadma hüdrostaatika kohta
vedeliku jooned
vedelikud on funktsioonid, mida kasutatakse lohistusjõudude mõistmise hõlbustamiseks
. Need on geomeetrilised konstruktsioonid, mida nimetatakse ka voolavateks dünaamilisteks joonteks. Need näitavad, kuidas vedeliku kihid liiguvad.Juhul, kui vedelikud on dünaamilised jooned üksteise peale asetatud ja paralleelselt, vedeliku vool on laminaarne ja üle selle liikuvale kehale avaldatakse väga väikest tõmbejõudu. Sellisel juhul on vedeliku kihtide vahel ainult hõõrdumine, nii et me ütleme, et see on ainult viskoossus.
Kui vedeliku dünaamilised jooned ei ole üksteisega paralleelsed, ütleme, et vedeliku vool läbi keha on kaootiline. Seda tüüpi vool on võimeline oluliselt vähendada keha liikumise kiirust läbi selle meediumi, mis sarnaneb juhtumiga, kus ujuja üritab ujuda vastu turbulentse jõe voolu.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
pinna lohistamine
Pinna tõmbejõud on keha sissepoole liikumisest tingitud jõud suundvastupidine vedeliku juurde. See tekib tänu vedeliku ja keha kokkupuutele selle pinnal oleva vahetu kontaktkihi kaudu.
Seda tüüpi takistus tekib vedelikus liikuva kehapinna kareduse tõttu, kuna karedus ise annab a piirkonnasaastalkontaktsuurem mõlema vahel.
Pinna lohistamist uuritakse laialdaselt aastal professionaalsed ujumisvõistlused, mida kasutatakse riidedsile, suudab märkimisväärselt vähendada vedeliku takistust, kui ujuja liigub vedelas keskkonnas.
Vaataka: Kuidas konvektsiooni nähtus tekib ja kuidas see toimib
kuju lohistamine
Kuju lohistamine tuleneb a erinevusaastal surve vedeliku kaudu liikuvate kehaosade vahel.
Kui keha liigub vedeliku kaudu piisavalt suure kiirusega, jääb selle taga just a turbulentne piirkond, mille rõhk on väiksem kui keha ees olev rõhk. Selle rõhu erinevuse tulemuseks on a vedamavastupidiEuroopameelkeha liikumisest.
Pinna takistamise vähendamiseks tõmmatakse sisse objektid, mis on ette nähtud liikumiseks vedelikes aerodünaamilised kujundid ja see tingimus saavutatakse siis, kui keha pindala, mis on risti vedelik.
Vaataka: Termiline tasakaal - õppige arvutama tasakaalu temperatuuri
laine lohistamine
Lainetõmme toimub ainult siis, kui mõni keha liigub veepinna lähedal, nagu ujujate ajal surumavesi alla, olemine surutudeestüles, aga ka osa oma kaotamisest kineetiline energia selle ette tekkiva vee “tõkke” tõttu.
Teine näide oleks laev, mis moodustab liikumisel vööri ette lohistamislaineid. Lainetõmmet ei toimu, kui kehad liiguvad täielikult vette kastetuna.
Lohista jõu valem
Kontrollige lohistamisjõu arvutamiseks kasutatud valemit:
Ç - lohistustegur
ρ - vedeliku tihedus (kg / m³)
THE - vedeliku dünaamilistele joontele põiki keha pindala (m²)
v - keha kiirus (m / s)
Valem seostab lohistusjõu tihedus keskel, keha ristlõikepindalal ja selle keha kiiruse ruudul, kuid see viitab ka lohistustegur C - mõõtmeteta suurus, mis sõltub otseselt objekti kujust, näiteks sfääriliste objektide korral. Lohistustegur on võrdub 0,5-ga.
Vaataka: Füüsika avastused, mis juhtusid juhuslikult
terminali kiirus
Kui märkimisväärse suurusega objekt langeb suurelt kõrguselt, tasakaalustab tõmbejõud jõuga Kaal objekti. Sel viisil muutub objektile tekkinud jõud nulliks ja see jätkab oma liikumist sirgjoonel, ühtlase kiirusega, vastavalt Newtoni 1. seadus, inertsiseadus.
Kiirus, millega objekt tabab maad pärast õhku laskmist, mida nimetatakse kiirusterminal, saab arvutada järgmise avaldise abil, märkus:
Vaataka:Kuidas lahendada Newtoni seaduse harjutusi
Lahendatud harjutused lohistusjõul
Küsimus 1) Sfääriline objekt (C = 0,5), mille ristlõikepindala on 7,0 cm² (7,0,10-4 m²) liigub läbi õhu kiirusega 10,0 m / s. Teades, et õhu tihedus on umbes 1,0 kg / m³ ja objekti tihedus 800 kg / m³, määrake sellele objektile mõjuva tõmbejõu suurus.
a) 0,750 N
b) 0,0550 N
c) 0,0175 N
d) 0,2250 N
e) 0,5550 N
Mall: C-täht
Resolutsioon:
Harjutus palub meil arvutada lohistusjõu intensiivsus, selleks piisab valemis esitatud andmete asendamisest, märkus:
2. küsimus) Vaadake üle väited lohistamisjõu kohta ja seejärel märkige õige alternatiiv:
I - tõmbejõud on proportsionaalne keha kiiruse ruuduga.
II - mida suurem on keskkonna tihedus, seda suurem on seda ületava keha poolt avaldatava tõmbejõu intensiivsus.
III - vedelas keskkonnas liikuva keha lõppkiirus ei sõltu objekti massist.
Nemad on tõsi:
a) Ainult mina
b) I ja II
c) I, II ja III
d) Ainult II
e) II ja III
Mall: Täht B
Resolutsioon:
Õiged alternatiivid on I ja II. Alternatiivi II puhul on keskkonna tihedus otseselt proportsionaalne lohistusjõuga, seega on õige alternatiiv täht b.
3. küsimus) Massi mass m vabastatakse teatud kõrguselt maapinna suhtes piirkonnas, kus on atmosfääri gaase, langedes selle massi ja õhu tõmbejõu mõjul. Teine sama kuju ja suurusega keha, kuid neli korda suurem kui massi, visatakse samalt kõrguselt samadel tingimustel. Määrake seos teise keha (v ') terminalikiiruse ja esimese keha (v) terminalikiiruse vahel.
a) v '= 3v
b) v '= v / 4
c) v '= 4v
d) v '= v / 2
e) v '= 16v
Mall: C-täht
Resolutsioon:
Kuna teise keha mass on esimese keha mass neli korda suurem ja lõplik kiirus sõltub ruudu juure massist, on neli korda suurem keha lõplik kiirus kaks korda suurem, st: v '= 4v.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
