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ガスまたは液体を介した動きによる摩擦力は何ですか?

ガスまたは液体を介した動きによる摩擦力は、液体摩擦と呼ばれます。 またはドラッグ

これが故障です:

* それは何ですか? それは、物体の表面と流体粒子との相互作用のために、流体(ガスまたは液体)を移動するオブジェクトによって遭遇する抵抗です。

* それがどのように機能するか: オブジェクトが移動すると、流体粒子が変位し、オブジェクトの前面と背面の間に圧力差が生じます。この圧力差は、オブジェクトの動きに反対する正味の力をもたらします。さらに、オブジェクトの表面は、液体の粘性性のために摩擦を経験し、抗力に寄与します。

* 抗力に影響する要因:

* 速度: 速度の増加とともに、ドラッグは劇的に増加します。

* 流体密度: 水のような密度の高い液体は、空気のような密度の低い液体よりも大きな抗力を発揮します。

* オブジェクトの形状: 合理化された形状は抗力を最小限に抑えますが、鈍い形状ははるかに高いドラッグを経験します。

* オブジェクトサイズ: より大きなオブジェクトは、より大きなドラッグを経験します。

* 表面粗さ: 粗い表面は、滑らかな表面と比較して抗力を増加させます。

ドラッグの種類:

* 皮膚摩擦抵抗: オブジェクトの表面と流体分子の間の摩擦によって引き起こされます。

* 圧力抵抗: 流体が変位しているため、オブジェクトの前面と背面間の圧力の違いが原因です。

* 波のドラッグ: オブジェクトが高速で液体を移動し、波(たとえば、水を移動するボート)を作成するときに発生する圧力抵抗の一種。

アプリケーション:

さまざまな分野で抗力を理解することは重要です。

* 航空宇宙: 効率的な飛行のために抗力を最小限に抑えるために、航空機と宇宙船を設計します。

* 自動車: 抗力を減らすことにより、車両の燃費を改善します。

* スポーツ: 水泳、サイクリング、ランニングでのアスリートのパフォーマンスを最適化します。

式:

ドラッグフォース(F_D)は、次の方程式を使用して計算できます。

f_d =½ *ρ *v² * c_d *

どこ:

*ρ=流体密度

* v =オブジェクトの速度

* c_d =ドラッグ係数(オブジェクトの形状に依存します)

* a =オブジェクトの横断面積

この式は、抗力の一般的なアイデアを提供しますが、流体の流れと抗力計算のすべての複雑さをキャプチャしないことに注意することが重要です。

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