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如何計算空氣阻力

2024-10-03 02:54:52 作者:資訊小編

要計算空氣阻力,得先了解相關(guān)的公式??諝庾枇Φ挠嬎愎酵ǔJ?F=(1/2)CρSV^2 。這里面,C 是空氣阻力系數(shù),它的值一般通過實驗得出,和物體的特征面積、光滑程度以及整體形狀有關(guān);ρ是空氣密度,正常干燥空氣約為 1.293kg/m3;S 是物體迎風(fēng)面積;V 是物體與空氣的相對運動速度。

對于汽車來說,車速越快,空氣阻力越大。當(dāng)轎車以 80 公里/時行駛時,有 60%的耗油是用來克服風(fēng)阻的。風(fēng)阻系數(shù) Cd 能衡量汽車受空氣阻力影響的大小,系數(shù)越小,受空氣阻力影響越小。像跑車等流線性好的車,風(fēng)阻系數(shù)能達到 0.25 左右,賽車甚至能到 0.15 左右。風(fēng)阻系數(shù)可以通過風(fēng)洞測得,先測車輛抵擋風(fēng)速所需的力,扣除車輪與地面的摩擦力,剩下的就是風(fēng)阻,再用公式算出風(fēng)阻系數(shù)。

跳傘時計算風(fēng)阻系數(shù),可以這樣做:先確定跳傘者的身體尺寸和傘衣大小形狀,這決定了迎風(fēng)面積 S;再確定跳傘者的下降速度 V,可通過風(fēng)洞實驗或下滑實驗測量;然后確定空氣密度 ρ,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下約為 1.225kg/m3。把這些數(shù)據(jù)代入公式就能算出風(fēng)阻系數(shù) C ,但要注意這只是近似值,實際風(fēng)阻系數(shù)會受多種因素影響,比如風(fēng)速、氣象條件、傘衣老化等,所以跳傘時得根據(jù)實際情況評估判斷。

每種小球由于表面差別大,風(fēng)阻也差異很大。要是計算小球的空氣阻力,同樣要明確空氣阻力系數(shù)、空氣密度、迎風(fēng)面積和相對運動速度這些參數(shù)。

總之,計算空氣阻力,關(guān)鍵是搞清楚公式里各個參數(shù)的準(zhǔn)確值,再代入公式就能得出結(jié)果啦。

(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))

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