в Иркутске 19:55, Янв. 31    
Аэродинамика. Зависимость скорости велосипедиста на спуске с горы от его массы
27.06.13 01:08
#927081
Сергей Смирнов
Иркутск
На съезжающее на колесах тело действует две главных силы
(на остальные можно пока что забить):

1. Скатывающая сила. Это доля силы тяжести.
Равна mg *sin угла наклона плоскости.

2. Сила сопротивления воздуха.

У более тяжелого тела указанная доля силы тяжести, она же скатывающая сила - больше.

Тело ускоряется равнодействующей скатывающей силы и силы сопротивления воздуха.
Короче, - разницей этих сил (потому что силы противоположны).

У более тяжелого тела - и равнодействующая больше, чем у легкого.
Внимание!
Больше на каждой отдельно рассматриваемой для каждого из этих тел скорости.

Пока возьмем тела одного размера и формы, но разной массы.
Если тяжелое и легкое тело едут в это мгновение по 20км/ч, то равнодействующая сила, действующая на тяжелое тело- выше.
Его толкает вниз сильнее.

Соответственно, на каждой скорости более тяжелое тело будет быстрее ускоряться, выше мгновенное ускорение

Также более тяжелое тело перестанет разгоняться, достигнув более высокой скорости.
Равенство силы сопротивления и скатывающей силы (равнодействующая =0) будет достигнуто на более высокой скорости.

Далее, для разных размеров тел.

Закон квадрата куба дает нам понимание, что упитанный велосипедист будет иметь массу намного больше массы худого, но сопротивление воздуха не настолько серьезно больше.

Поэтому результат: упитанный поедет с горы быстрее.
29.06.13 10:29
#928020
Алексей Соколов
Ангарск
Kollaider [925358]: Или, например, в воздухе два шара одного размера, но разной массы (пустой и полный) тож скатятся монопенисуально.
В воздухе полный быстрее скатиться, однозначно.
Все разделы | Топ-100 | Переход в раздел:
Сообщения могут добавлять только зарегистрированные пользователи.