Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 313. Siły oporu ruchu. Opór powietrza.

W ruchu ciał w powietrzu nie zawsze można stosować model punktu materialnego - w niżej zamienionym przykładzie występuje opór powietrza zależny od rozmiarów i kształtu ciała oraz od wartości prędkości chwilowej.

Ruch pod wpływem siły.

Prędkość opadania spadochroniarza rośnie ale coraz wolniej. W efekcie spadochroniarz opadający długo osiągnie pewną graniczną prędkość opadania.
Dlaczego?

Mechanika.

Dynamika.

Siły działające na ciało.

Ruch pod wpływem siły.

Przyspieszenie ciała.

Zasady dynamiki.

Siły oporu ruchu.

Opór powietrza.

Ruch opóźniony.

Swobodny spadek ciała to idealizacja zjawisk zachodzących w przyrodzie. W realnych warunkach często musimy uwzględnić inne czynniki towarzyszące ruchowi i wpływające na ten ruch.

Zakładamy dalej, że przyspieszenie ziemskie jest stałe – stały jest wektor tego przyspieszenia.

Rozpatrzmy ruch ciała (spadek) w powietrzu.

Ciała o znacznych rozmiarach i małej masie spadają wolniej niż ciała masywne o małych rozmiarach.

Przykładem jest tu ruch kamienia i ruch liścia w tych samych warunkach.

Kamień spada znacznie szybciej niż liść. Powietrze wpływa w znaczący sposób na ruch ciała.
Dokładniej to względny ruch ciała względem powietrza powoduje powstanie sił oporu ruchu.



Klasyczny przypadkiem jest skok spadochroniarza.
Zaraz po wyskoczeniu z samolotu spadochroniarz porusza się w przybliżeniu tak jak ciało swobodnie spadające.

Trwa to stosunkowo krótko.

Dalszy ruch jest inny – jest to ruch z malejącym przyspieszeniem.

Prędkość opadania spadochroniarza rośnie ale coraz wolniej. W efekcie spadochroniarz opadający długo osiągnie pewną graniczną prędkość opadania.

Wartość tej prędkości zależy od wielu czynników. Jednym z nich jest stosowany przez spadochroniarza układ ciała.

Największa prędkość spadochroniarza (bez otwartego spadochronu) ma wartość około 280 km na godzinę. Jest to prędkość, która nie daje żadnych szans na przeżycie.

W chwilę po otwarciu spadochronu gwałtownie rośnie siłą oporu i gwałtownie malej prędkość opadania. Jest to etap ruchu opóźnionego.

Kolejny etap skoku spadochroniarza to ruch (na ogół) jednostajny.
Oznacza to, że w tej części skoku równoważą się siły – ciężaru spadochroniarza i siły oporu powietrza.



Spadochroniarz może w pewnym zakresie zmieniać prędkość opadania poprzez zmianę siły oporu ruchu. Wykonuje to wykorzystując specjalne otwory (szczeliny) w spadochronie.

W końcowym stadium skoku – ruchu jednostajnego prostoliniowego - zgodnie z I zasadą dynamiki muszą równoważyć się siły działające na spadochroniarza.
Siła ciężkości musi być zrównoważona przez siłę oporu ruchu.





Potrzebujesz jeszcze informacji, przykładów, zadań, wyjaśnień?

Skorzystaj z wyszukiwarki zamieszczonej niżej.
Wpisz słowo, które może pomóc znaleźć Ci potrzebne informacje.



313.12-2010.12.06