>> 自然の科学 >  >> 物理

流体を移動する物体上の液体によって吸収される力は何ですか?

それを通過する物体に流体によって加えられた力は、流体抗力として知られています またはドラッグフォース 。この力は常にオブジェクトの動きに反対し、いくつかの要因の影響を受けます。

抗力に影響する要因:

* 流体密度: 密度の高い液体は、より大きな抗力を発揮します。

* オブジェクト速度: オブジェクトが速く移動するほど、抗力が大きくなります。

* オブジェクトの形状とサイズ: 表面積が大きい、または合理化されていない形状のオブジェクトは、より多くの抵抗を経験します。

* 液体粘度: より多くの粘性液(蜂蜜のような)はより多くの抵抗を生み出し、より高い抗力をもたらします。

ドラッグの種類:

* 粘性ドラッグ: このタイプの抗力は、流体とオブジェクトの表面の間の摩擦によって引き起こされます。低速度で最も重要です。

* 圧力抵抗: これは、オブジェクトのフロントとリアの間の圧力差から生じます。より高い速度で支配的です。

* フォームドラッグ: プロファイルドラッグとしても知られています 、これはオブジェクトの形状に関連するドラッグフォースです。合理化された形状は、フォームドラッグを最小限に抑えます。

抗力の計算:

抗力の正確な計算は複雑な場合がありますが、単純化された方程式は次のとおりです。

f_d =1/2 *ρ * v^2 * c_d * a

どこ:

* f_d ドラッグフォースです

* ρ 流体密度です

* v オブジェクトの速度です

* c_d 抗力係数(オブジェクトの形状に依存する無次元定数)ですか

* a オブジェクトの投影領域は、流れに垂直です

アプリケーション:

抗力の理解は、以下を含むさまざまな分野で重要です。

* 空気力学: 燃料効率とパフォーマンスを向上させるために抗力を減らすための航空機と車両を設計します。

* 流体力学: 水を通る最適な動きのために船と潜水艦を設計します。

* スポーツ: アスリートと機器のパフォーマンスを最適化します。

注: 抗力は複雑な現象であり、その挙動は、乱流、圧縮率、液体内の複数のオブジェクトの存在などの他の要因に影響を与える可能性があります。

  1. 移動オブジェクトの速度が同じままであると、どの速度がありますか?
  2. 科学者は、小さな物質を一緒に粉砕するためにどのような道具を使用しますか?
  3. どの速度と身体の加速が平行であるかの状況を説明しますか?
  4. 電界は、力が発生する物体の周りの空間ですか?
  5. 核内のすべての粒子に影響を与える力は何ですか?
  6. 毛細管上昇