空気抵抗:
* それが何であるか: 空気抵抗は、空気中の物体の動きに反対する力です。それは、オブジェクトの表面と空気分子の間の摩擦から生じます。
* 加速にどのように影響するか:
* 加速度: 空気抵抗は、オブジェクトの動きの反対方向に作用し、それを遅くし、加速度を減らします。 空気抵抗が強いほど、オブジェクトが加速することが少なくなります。
* 端子速度: オブジェクトが落ちると、その速度が上昇し、それに作用する空気抵抗が増加します。最終的に、空気抵抗の力は重力に等しくなり、オブジェクトは加速を停止します。これは端子速度と呼ばれます。
* 可変力: 空気抵抗は一定の力ではありません。オブジェクトの速度と、気流に示される表面積とともに増加します。
形状:
* 空気抵抗にどのように影響するか:
* 表面積: 空気にさらされるより大きな表面積は、より多くの空気抵抗を作り出します。平らな紙の落下は、同じ紙のしわくちゃのボールよりも多くの空気抵抗を経験します。
* 合理化: 涙路や弾丸のような合理化された形状は、空気がその周りにスムーズに流れるようにすることで、空気抵抗を減らします。これが、車や飛行機が合理化された形状で設計されている理由です。
* 乱流: 鋭い角や粗い表面を備えたオブジェクトは、空気中に乱流を生み出し、抗力が増加します。
例:
* 落下物: 羽は、その大きい表面積と合理化の欠如が大きな空気抵抗を生じるため、岩よりもはるかに遅くなります。
* パラシュート: パラシュートは、大きな表面積を使用して高い空気抵抗を生み出し、スカイダイバーの降下を遅くします。
* 車: 合理化された車の設計は、空気抵抗を減らし、より速く、より効率的に移動できるようにします。
* 発射体の動き: ゴルフボールや弾丸などの発射体の形状は、空気抵抗の影響により、軌道と範囲に大きな影響を与える可能性があります。
キーテイクアウト:
*空気抵抗は、空気中を移動するオブジェクトの加速に影響を与える重要な要因です。
*オブジェクトの形状は空気抵抗に影響し、合理化された形状が抗力を最小限に抑え、より大きな表面積がそれを増加させます。
*空気力学、発射体の動き、設計車両などのフィールドでは、空気抵抗と形状の相互作用を理解することが重要です。