Drag (aerodynamika). Ako nájsť silu odporu

Pokyny

Nájdite silu odporu voči pohybu, ktorá pôsobí na teleso pohybujúce sa rovnomerne v priamke. Na to použite silomer alebo inú metódu na meranie sily, ktorá musí pôsobiť na telo, aby sa pohybovalo rovnomerne a priamočiaro. Podľa tretieho Newtonovho zákona sa bude číselne rovnať odporovej sile pohybu telesa.

Určte silu odporu voči pohybu telesa, ktoré sa pohybuje po vodorovnej ploche. V tomto prípade je trecia sila priamo úmerná reakčnej sile podpery, ktorá sa zase rovná gravitačnej sile pôsobiacej na telo. Preto sa sila odporu proti pohybu v tomto prípade alebo trecia sila Ftr rovná súčinu telesnej hmotnosti m, ktorá sa meria na stupniciach v kilogramoch, zrýchlením voľného pádu g≈9,8 m/s² a koeficientom úmernosti μ, Ftr = μ∙m∙g. Číslo μ sa nazýva koeficient trenia a závisí od povrchov, ktoré pri pohybe prichádzajú do kontaktu. Napríklad pre trenie medzi oceľou a drevom je tento koeficient 0,5.

Vypočítajte silu odporu voči pohybu telesa, ktoré sa pohybuje pozdĺž. Okrem súčiniteľa trenia μ, telesnej hmotnosti m a tiažového zrýchlenia g závisí od uhla sklonu roviny k horizontu α. Aby ste v tomto prípade našli silu odporu voči pohybu, musíte nájsť súčin koeficientu trenia, hmotnosti tela, gravitačného zrýchlenia a kosínusu uhla, v ktorom je rovina k horizontu Ftr = μ∙m∙g ∙cos(α).

Keď sa teleso pohybuje vo vzduchu nízkou rýchlosťou, odporová sila Fс je priamo úmerná rýchlosti telesa v, Fc=α∙v. Koeficient α závisí od vlastností telesa a viskozity média a počíta sa samostatne. Pri pohybe vysokou rýchlosťou, napríklad pri páde tela zo značnej výšky alebo pri pohybe auta, je odporová sila priamo úmerná druhej mocnine rýchlosti Fc=β∙v². Pre vysoké rýchlosti sa dodatočne vypočítava koeficient β.

Zdroje:

• 1 Všeobecný vzorec pre silu odporu vzduchu Na obrázku

Na určenie silu odpor vzduchu vytvárajú podmienky, pri ktorých sa telo začne pôsobením gravitácie pohybovať rovnomerne a lineárne. Vypočítajte hodnotu gravitácie, bude sa rovnať sile odporu vzduchu. Ak sa teleso pohybuje vo vzduchu a naberá rýchlosť, jeho odporová sila sa zistí pomocou Newtonových zákonov a odporová sila vzduchu sa dá zistiť aj zo zákona zachovania mechanickej energie a špeciálnych aerodynamických vzorcov.

Budete potrebovať

• diaľkomer, váhy, rýchlomer či radar, pravítko, stopky.

Pokyny

Pred meraním odpor V prípade použitého odporu ho nezabudnite odspájkovať zo starej dosky alebo bloku. V opačnom prípade môže byť obídený inými časťami obvodu a získate z neho nesprávne hodnoty. odpor.

Video k téme

Ak chcete nájsť elektrický odpor vodič, použite príslušné vzorce. Odpor časti obvodu sa zistí podľa Ohmovho zákona. Ak sú známy materiál a geometrické rozmery vodiča, jeho odpor sa dá vypočítať pomocou špeciálneho vzorca.

Budete potrebovať

• - tester;
• - strmeň;
• - pravítko.

Pokyny

Pamätajte si, čo znamená pojem rezistor. V tomto prípade by sa rezistor mal chápať ako akýkoľvek vodič alebo prvok elektrického obvodu, ktorý má aktívny odporový odpor. Teraz je dôležité sa opýtať, ako zmena hodnoty odporu ovplyvňuje aktuálnu hodnotu a od čoho závisí. Podstatou javu odporu je, že odpory tvoria akúsi bariéru prechodu elektrické náboje. Čím vyšší je odpor látky, tým hustejšie sú atómy umiestnené v mriežke odporovej látky. Tento vzor vysvetľuje Ohmov zákon pre časť reťaze. Ako viete, Ohmov zákon pre časť obvodu je nasledujúci: sila prúdu v časti obvodu je priamo úmerná napätiu v časti a nepriamo úmerná odporu časti samotného obvodu.

Nakreslite na kus papiera graf závislosti prúdu od napätia na rezistore, ako aj od jeho odporu, na základe Ohmovho zákona. V prvom prípade dostanete graf hyperboly a v druhom prípade graf priamky. Čím väčšie je napätie na rezistore a čím nižší je odpor, tým väčšia je sila prúdu. Navyše, závislosť od odporu je tu výraznejšia, pretože má vzhľad hyperboly.

Všimnite si, že odpor rezistora sa tiež mení so zmenou jeho teploty. Ak ohrievate odporový prvok a pozorujete zmenu sily prúdu, všimnete si, ako sa prúd znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Tento vzor sa vysvetľuje skutočnosťou, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšujú vibrácie atómov v uzloch kryštálovú mriežku odpor, čím sa zmenšuje voľný priestor pre prechod nabitých častíc. Ďalším dôvodom, ktorý v tomto prípade znižuje prúdovú silu, je skutočnosť, že so zvyšujúcou sa teplotou látky sa zvyšuje chaotický pohyb častíc vrátane nabitých. Pohyb voľných častíc v rezistore sa tak stáva viac chaotickým ako usmerneným, čo ovplyvňuje pokles sily prúdu.

Video k téme

Vplyvom brzdenia pred telom klesá rýchlosť prúdenia a zvyšuje sa tlak. Stupeň jeho zvýšenia závisí od tvaru prednej časti tela. Pred plochou doskou je tlak väčší ako pred telom v tvare slzy. Za telom v dôsledku riedenia tlak klesá, pričom plochá doska má väčšiu hodnotu v porovnaní s telom v tvare kvapky.

Pred telom a za ním sa teda vytvára tlakový rozdiel, výsledkom čoho je vytvorenie aerodynamickej sily nazývanej tlakový odpor. Okrem toho v dôsledku trenia vzduchu v medznej vrstve vzniká aerodynamická sila, ktorá sa nazýva trecí odpor.

Pri symetrickom prúdení okolo telesa odpor

tlak a odpor trenia sú nasmerované v smere opačnom k ​​pohybu tela a spolu tvoria odporovú silu. Experimenty ukázali, že aerodynamická sila závisí od rýchlosti prúdenia, hmotnostnej hustoty vzduchu, tvaru a veľkosti telesa, jeho polohy v prúde a stavu povrchu. So zvyšujúcou sa rýchlosťou prichádzajúceho prúdu sa zvyšuje jeho kinetická energia, ktorá je úmerná štvorcu rýchlosti. Preto pri obtekaní plochej platne nasmerovanej kolmo na prúdenie s rastúcou rýchlosťou je tlak v prednej časti

To sa zvyšuje, pretože väčšina kinetickej energie prúdu počas brzdenia sa premieňa na potenciálnu energiu tlaku. V tomto prípade sa tlak za doskou ešte viac zníži, pretože v dôsledku zvýšenia zotrvačnosti prúdu sa rozsah oblasti zväčší nízky krvný tlak. So zvyšovaním rýchlosti prúdenia sa teda v dôsledku zvyšovania tlakového rozdielu pred telesom a za ním zvyšuje aerodynamická odporová sila úmerne štvorcu rýchlosti.

Predtým sa zistilo, že hustota vzduchu charakterizuje jeho inertnosť: čím vyššia je hustota, tým väčšia je inertnosť. Na pohyb telesa v inertnejšom, a teda hustejšom vzduchu je potrebné väčšie úsilie na pohyb častíc vzduchu, čo znamená, že vzduch bude väčšiu silu ovplyvňovať telo. V dôsledku toho, čím vyššia je hustota vzduchu, tým väčšia je aerodynamická sila pôsobiaca na pohybujúce sa teleso.

V súlade so zákonmi mechaniky je veľkosť aerodynamickej sily úmerná ploche prierezu tela kolmo na smer pôsobenia tejto sily. Pre väčšinu telies je tento prierez najväčším prierezom, ktorý sa nazýva stred, a pre krídlo - jeho pôdorysná plocha.

Tvar telesa ovplyvňuje charakter aerodynamického spektra (rýchlosť prúdov obtekajúcich dané teleso), a teda tlakový rozdiel, ktorý určuje veľkosť aerodynamickej sily. Pri zmene polohy telesa v prúde vzduchu sa mení spektrum jeho prúdenia, čo má za následok zmenu veľkosti a smeru aerodynamických síl.

Telesá s menej drsným povrchom sú vystavené nižším trecím silám, pretože na väčšine povrchu má ich hraničná vrstva laminárne prúdenie, v ktorom je odpor trenia menší ako pri turbulentnom prúdení.

Ak teda vplyv tvaru a polohy
telies v toku, zohľadniť stupeň povrchovej úpravy
korekčný faktor nazývaný aero
dynamický koeficient, môžeme konštatovať, že
že aerodynamická sila je priamo úmerná jej
jeho koeficient, rýchlostný tlak a mi-
deliace telá (na krídle - jeho oblasť),

Ak označíme celkovú aerodynamickú silu odporu vzduchu písmenom R, jeho aerodynamický koeficient - rýchlostný tlak - q, a oblasť krídla, vzorec pre odpor vzduchu možno napísať takto:

útoky, pretože rýchlostný tlak je rovnaký

vyzerať takto:

vzorec bude

Uvedený vzorec pre silu odporu vzduchu je hlavný, pretože pomocou podobných tvarov je možné určiť veľkosť akejkoľvek aerodynamickej sily, pričom sa nahradí iba označenie sily a jej koeficient.

Celková aerodynamická sila a jej zložka

Keďže zakrivenie krídla v hornej časti je väčšie ako v spodnej časti, keď sa stretáva s prúdom vzduchu, podľa zákona o stálosti druhého prietoku vzduchu je lokálna rýchlosť prúdenia okolo krídla v hornej časti väčšia ako pri dno a na útočnej hrane prudko klesá a v niektorých bodoch klesá na nulu. Podľa Bernoulliho zákona sa pred a pod krídlom objaví oblasť zvýšeného tlaku; Nad a za krídlom sa objaví oblasť nízkeho tlaku. Navyše kvôli viskozite vzduchu. vzniká sila, trenie v medznej vrstve. Vzor rozloženia tlaku pozdĺž profilu krídla závisí od polohy krídla v prúde vzduchu, na charakterizáciu toho, ktorý pojem „uhol nábehu“ sa používa.

Uhol nábehu krídla (α) je uhol medzi smerom tetivy krídla a prichádzajúceho prúdu vzduchu alebo smerom vektora rýchlosti letu (obr. 11).

Rozloženie tlaku pozdĺž profilu je tiež znázornené vo forme vektorového diagramu. Na jeho konštrukciu nakreslite profil krídla, vyznačte na ňom body, v ktorých

z ktorého sa meral tlak a z týchto bodov sú hodnoty pretlaku vynesené ako vektory. Ak je v danom bode tlak nízky, potom vektorová šípka smeruje preč od profilu, ak je tlak vysoký, potom smerom k profilu. Konce vektorov sú spojené spoločnou čiarou. Na obr. Obrázok 12 ukazuje obrázok rozloženia tlaku pozdĺž profilu krídla pri nízkych a vysokých uhloch nábehu. Ukazuje, že najväčší podtlak sa získa na hornej ploche krídla v mieste maximálneho zúženia prúdov. Pri nulovom uhle nábehu bude najväčšie vákuum v mieste najväčšej hrúbky profilu. K zúženiu tokov dochádza aj pod krídlom, v dôsledku čoho aj tam bude zóna riedenia, ale menšia ako nad krídlom. Pred špičkou krídla je oblasť zvýšeného tlaku.

Ako sa uhol nábehu zväčšuje, zóna riedenia sa posúva smerom k okraju nábehu a výrazne sa zvyšuje. Deje sa tak preto, že miesto najväčšieho zúženia prúdov sa posúva smerom k útočnej hrane. Pod krídlom sa spomaľujú častice vzduchu stretávajúce sa so spodnou plochou krídla, čo má za následok zvýšenie tlaku.

Každý vektor nadmerného tlaku zobrazený v diagrame predstavuje silu pôsobiacu na jednotku povrchu krídla, to znamená, že každá šípka predstavuje v určitej mierke veľkosť nadmerného tlaku alebo rozdiel medzi lokálnym tlakom a tlakom v nerušenom tok:

Sčítaním všetkých vektorov môžeme získať aerodynamickú silu bez toho, aby sme brali do úvahy trecie sily. Táto sila, berúc do úvahy silu trenia vzduchu v hraničnej vrstve, bude zodpovedať celkovej aerodynamickej sile krídla. Teda celková aerodynamická sila (R) vzniká v dôsledku rozdielu tlaku pred a za krídlom, pod krídlom a nad ním, ako aj v dôsledku trenia vzduchu v medznej vrstve.

Miesto pôsobenia celkovej aerodynamickej sily sa nachádza na tetive krídla a nazýva sa stredom tlaku (CP). Keďže celková aerodynamická sila pôsobí v smere nižšieho tlaku, bude smerovať nahor a vychýliť sa späť.

V súlade so základným zákonom odporu

Ryža. 13. Rozklad celkovej aerodynamickej sily krídla na jeho zložky

vzduchu, celková aerodynamická sila je vyjadrená vzorcom:

Celková aerodynamická sila sa zvyčajne považuje za geometrický súčet dvoch zložiek: jedna z nich, Y, kolmá na nerušené prúdenie, sa nazýva vztlaková sila a druhá, Q, smerujúca opačne k pohybu krídla, sa nazýva ťahová sila.

Každú z týchto síl možno považovať za algebraický súčet dvoch pojmov: tlaková sila a trecia sila. Pre zdvíhaciu silu možno prakticky zanedbať druhý člen a predpokladať, že ide len o tlakovú silu. Odpor by sa mal považovať za súčet tlakovej odolnosti a trecej odolnosti (obr. 13).

Uhol medzi vektormi vztlaku a celkovej aerodynamickej sily sa nazýva kvalitatívny uhol (Θк).

Výťah krídla

Vztlaková sila (Y) vzniká v dôsledku rozdielu priemerných tlakov v spodnej a hornej časti krídla.

Pri obtekaní asymetrického profilu je rýchlosť prúdenia nad krídlom väčšia ako pod krídlom v dôsledku väčšieho zakrivenia hornej plochy krídla a v súlade s Bernoulliho zákonom je tlak zhora menší ako zdola.

Ak je profil krídla symetrický a uhol nábehu je nulový, potom je prúdenie symetrické, tlak nad a pod krídlom je rovnaký a nedochádza k vztlaku (obr. 14). Krídlo so symetrickým profilom vytvára vztlak iba pri nenulovom uhle nábehu.

Z toho vyplýva, že veľkosť vztlakovej sily sa rovná súčinu rozdielu pretlaku pod krídlom (Rizb.low) a nad ním. ( Rizb. hore) na plochu krídla:

C Y- koeficient vztlaku, ktorý sa zisťuje experimentálne pri fúkaní krídla v aerodynamickom tuneli. Jeho veľkosť závisí: 1 - od tvaru krídla, ktoré má hlavnú úlohu pri vytváraní vztlaku; 2 - z uhla nábehu (orientácia krídla vzhľadom na prúdenie); 3 - na stupni spracovania krídla (absencia drsnosti, celistvosť materiálu atď.).

Ak zostavíte graf na základe údajov o fúkaní asymetrického krídla vo veternom tuneli pod rôznymi uhlami nábehu, bude to vyzerať takto (obr. 15).

Ukazuje, že:

1. Pre niektorých záporná hodnota uhol nábehu je koeficient zdvihu nulový. Toto je uhol nulového zdvihu a označuje sa α0.

2. So zvýšením uhla nábehu na určitú hodnotu

Ryža. 14. Podzvukové prúdenie okolo krídla: A- prietokové spektrum (hraničná vrstva nie je znázornená); b- rozloženie tlaku (tlakový vzor)

Ryža. 15. Rozvrh závisí
koeficient
zdvihová sila a koeficient
predný vodič
rohový odpor
útokov.

Obr, 16. Zastavenie prietoku pri nadkritických uhloch nábehu: v bode A je tlak väčší ako v bode B a v bode C je tlak väčší ako v bodoch A a B

koeficient vztlaku sa proporcionálne zvyšuje (po určitom uhle nábehu sa zvýšenie koeficientu zdvihu znižuje, čo sa vysvetľuje tvorbou vírov na hornej ploche);

3. Pri určitom uhle nábehu dosiahne koeficient vztlaku svoju maximálnu hodnotu. Tento uhol sa nazýva kritický a označuje sa α cr. Potom s ďalším zvyšovaním uhla nábehu koeficient vztlaku klesá, ku ktorému dochádza v dôsledku intenzívneho oddeľovania prúdenia od krídla spôsobeného pohybom hraničnej vrstvy proti pohybu hlavného prúdu (obr. 16).

Rozsah operačných uhlov nábehu sú uhly od α 0 do α kr. Pri kritických uhloch nábehu nemá krídlo dostatočnú stabilitu a je zle ovládané.

Je súčasťou celkovej aerodynamickej sily.

Brzdná sila je zvyčajne reprezentovaná ako súčet dvoch zložiek: odporu s nulovým zdvihom a indukovaného odporu. Každý komponent sa vyznačuje vlastným bezrozmerným koeficientom odporu vzduchu a určitou závislosťou od rýchlosti pohybu.

Potiahnite môže prispieť k obom námrazám lietadla(pri nízkych teplotách vzduchu) a spôsobujú zahrievanie čelných plôch lietadla pri nadzvukovej rýchlosti nárazovou ionizáciou.

Ťahajte pri nulovom zdvihu

Táto zložka odporu nezávisí od veľkosti vytvorenej vztlakovej sily a skladá sa z profilového odporu krídla, odporu konštrukčných prvkov lietadla, ktoré neprispievajú k vztlaku, a vlnového odporu. Tá je významná pri pohybe blízko- a nadzvukovou rýchlosťou a je spôsobená tvorbou rázovej vlny, ktorá odnáša značnú časť pohybovej energie. Vlnový odpor nastáva, keď lietadlo dosiahne rýchlosť zodpovedajúcu kritickému Machovmu číslu, keď časť prúdenia obtekajúceho krídlo lietadla nadobudne nadzvukovú rýchlosť. Čím väčšie je kritické číslo M, tým väčší je uhol sklonu krídla, tým je nábežná hrana krídla špicatejšia a tým je tenšia.

Odporová sila je namierená proti rýchlosti pohybu, jej veľkosť je úmerná charakteristickej ploche S, hustote prostredia ρ a druhej mocnine rýchlosti V:

Určenie charakteristickej plochy závisí od tvaru tela:

• v najjednoduchšom prípade (guľa) - plocha prierezu;
• pre krídla a oplotenie - plocha krídla / oplotenia v pôdoryse;
• pre vrtule a rotory vrtuľníkov - buď plocha lopatiek, alebo plocha rotora;
• pre podlhovasté rotačné telesá orientované spolu prietok (trup, plášť vzducholode) - zmenšená objemová plocha rovná V 2/3, kde V je objem tela.

Sila potrebná na prekonanie danej zložky odporovej sily je úmerná Kuba rýchlosť.

Indukčná reaktancia

Indukčná reaktancia(angličtina) ťahom vyvolaným zdvihom) je dôsledkom vzniku vztlaku na krídle s konečným rozpätím. Asymetrické prúdenie okolo krídla vedie k tomu, že prúdenie vzduchu uniká z krídla pod uhlom k prúdeniu dopadajúcemu na krídlo (tzv. skosenie prúdenia). Počas pohybu krídla teda dochádza k neustálemu zrýchľovaniu hmoty prichádzajúceho vzduchu v smere kolmom na smer letu a smerujúceho nadol. Toto zrýchlenie je po prvé sprevádzané vytváraním zdvíhacej sily a po druhé vedie k potrebe odovzdať zrýchľujúcemu sa prúdu kinetickú energiu. Množstvo kinetickej energie potrebnej na udelenie rýchlosti kolmej na smer letu prúdeniu určí veľkosť indukčného odporu.

Veľkosť indukovaného odporu je ovplyvnená nielen veľkosťou vztlakovej sily, ale aj jej rozložením po rozpätí krídla. Minimálna hodnota indukčného odporu sa dosiahne eliptickým rozložením zdvíhacej sily pozdĺž rozpätia. Pri navrhovaní krídla sa to dosiahne pomocou nasledujúcich metód:

• výber racionálneho plánu krídla;
• použitie geometrického a aerodynamického krútenia;
• inštalácia pomocných plôch - zvislé hroty krídel.

Indukčná reaktancia je úmerná štvorec zdvíhacia sila Y a nepriamo úmerné plocha krídla S, jeho predĺženie λ, stredná hustota ρ a štvorec rýchlosť V:

Indukčná reaktancia teda významne prispieva pri lietaní na nízka rýchlosť(a v dôsledku toho pri vysokých uhloch nábehu). Zvyšuje sa aj so zvyšujúcou sa hmotnosťou lietadla.

Celkový odpor

Je súčtom všetkých typov odporových síl:

Od ťahu pri nulovom zdvihu X 0 je úmerná druhej mocnine rýchlosti a induktívnej X i- je nepriamo úmerná druhej mocnine rýchlosti, potom majú rôzne príspevky pri rôzne rýchlosti. S rastúcou rýchlosťou, X 0 rastie a X i- pády a graf celkového odporu X na rýchlosti („krivka požadovaného ťahu“) má v priesečníku kriviek minimum X 0 a X i, pri ktorej sú obidve odporové sily rovnako veľké. Pri tejto rýchlosti má lietadlo najmenší odpor pre danú vztlakovú silu (rovnajúcu sa hmotnosti), a teda najvyššiu aerodynamickú kvalitu.

Nadácia Wikimedia.

2010.

V dôsledku mnohých experimentov, štúdií a teoretických zovšeobecnení bol vytvorený vzorec na výpočet sily odporu vzduchu

kde S je plocha prierezu strely,

c je hmotnosť vzduchu za daných atmosférických podmienok;

- rýchlosť strely;

experimentálny koeficient v závislosti od vzorca odrážky a číslo, ktoré je prevzaté z vopred zostavených tabuliek.

Veľkosť odporovej sily závisí od nasledujúcich faktorov:

- Prierezová plocha guľky. Preto je sila odporu vzduchu priamo úmerná ploche prierezu strely; hustota vzduchu. Vzorec ukazuje, že sila odporu vzduchu je priamo úmerná hustote vzduchu. Strelecké tabuľky sú zostavené pre bežné atmosférické podmienky. Ak sa skutočná teplota a tlak líšia od normálne hodnoty

- je potrebné vykonať úpravy pri použití streleckých stolov; 2 a stanovenie závislosti sily odporu vzduchu od rýchlosti. Na štúdium tejto závislosti zvážte graf znázorňujúci, ako rýchlosť strely ovplyvňuje silu odporu vzduchu (obr. 8).

Rozvrh 1 - Závislosť brzdnej sily od rýchlosti strely

Podobne vyzerajúce grafy sa získajú pre delostrelecké granáty. Z grafu vyplýva, že sila odporu vzduchu rastie so zvyšujúcou sa rýchlosťou strely. Nárast sily odporu až do rýchlosti 240 m/s je relatívne pomalý. Pri rýchlostiach blízkych rýchlosti zvuku sa sila odporu vzduchu prudko zvyšuje. Vysvetľuje sa to vytvorením balistickej vlny a v súvislosti s tým zvýšením rozdielu tlaku vzduchu na hlavu a spodnú časť strely;

- tvary guliek. Tvar strely výrazne ovplyvňuje funkciu obsiahnutú vo vzorci. Otázka najvýhodnejšieho tvaru strely je mimoriadne zložitá a nedá sa rozhodnúť len na základe vonkajšej balistiky. Veľmi dôležitým faktorom pri výbere tvaru strely ide o: účel strely, spôsob jej vedenia po puške, kaliber a hmotnosť strely, zariadenie zbrane, pre ktorú je určená atď.

Na zníženie účinku nadmerného tlaku vzduchu je potrebné nabrúsiť a predĺžiť hlavu strely. To spôsobí určitú rotáciu čela vlny hlavy, čím sa zníži nadmerný tlak vzduchu na hlavu strely. Tento jav možno vysvetliť tým, že ako sa hlavová časť stáva ostrejšou, rýchlosť, ktorou sú častice vzduchu odpudzované do strán od povrchu strely, klesá.

Prax ukazuje, že tvar hlavy strely hrá pri odpore vzduchu menšiu úlohu. Hlavným faktorom je výška hlavovej časti a spôsob jej prepojenia s prednou časťou. Zvyčajne sa za tvoriacu čiaru hlavovej časti strely považuje kruhový oblúk, ktorého stred je buď pri základni hlavovej časti alebo mierne pod ňou (obr. 9). Chvostová časť sa najčastejšie vyrába vo forme zrezaného kužeľa s uhlom sklonu tvoriacej čiary (obr. 10).

Obrázok 8 - Tvar ogivnej časti strely

Obrázok 9 - Tvar spodnej časti strely

Oveľa lepšie je prúdenie vzduchu okolo kužeľovej chvostovej časti. Oblasť nízkeho tlaku takmer chýba a tvorba vírov je oveľa menej intenzívna. Z hľadiska vonkajšej balistiky je výhodné urobiť nábežnú časť strely prípadne kratšiu. Ale pri krátkej vodiacej časti je pre guľku ťažké správne ovplyvniť ryhovanie hlavne: puzdro guľky sa dá rozobrať. Treba si uvedomiť, že o najvýhodnejšom tvare strely sa môžeme baviť len pre určitú rýchlosť, keďže pre každú rýchlosť má svoj najvýhodnejší tvar.

Na obr. 9 sú znázornené najvýhodnejšie formy striel pre rôzne rýchlosti. Na horizontálnej osi sú znázornené rýchlosti strely a na zvislej osi sú znázornené výšky strely v kalibroch.

Obrázok 9 - Závislosť relatívnej dĺžky strely od rýchlosti

Ako vidíte, s rastúcou rýchlosťou sa dĺžka hlavovej časti a celková dĺžka strely zväčšuje a chvostová časť klesá. Táto závislosť sa vysvetľuje tým, že pri vysokých rýchlostiach dopadá hlavný podiel sily odporu vzduchu na hlavovú časť. Preto je hlavná pozornosť venovaná znižovaniu odporu hlavovej časti, čo sa dosahuje jej ostrením a predĺžením. Chvostová časť strely je v tomto prípade krátka, aby strela nebola príliš dlhá.

Pri nízkych rýchlostiach strely je tlak vzduchu na hlavovú časť malý a podtlak za touto časťou, aj keď menší ako pri vysokých rýchlostiach, tvorí podstatnú časť celkovej sily odporu vzduchu. Preto je potrebné zhotoviť pomerne dlhú kužeľovú chvostovú časť strely, aby sa znížil účinok vybíjaného priestoru. Hlavová časť môže byť kratšia, pretože jej dĺžka je v tomto prípade menej dôležitá. Ostrenie chvosta je obzvlášť vysoké pri projektiloch, ktorých rýchlosť je menšia ako rýchlosť zvuku. V tomto prípade je najvýhodnejší tvar slzy. Tento tvar dostávajú míny a letecké bomby.

Experimenty podľa definície

Od roku 1860 rôznych krajinách boli uskutočnené experimenty s projektilmi rôznych kalibrov a tvarov s cieľom určiť.

Rozvrh 2 - Krivky pre rôzne tvary projektilov: 1, 2, 3 - tvarovo podobné; 4 - ľahká guľka

Preskúmaním kriviek pre projektily podobného tvaru môžete vidieť, že majú aj podobný vzhľad. To umožňuje približne vyjadriť pre určitý projektil v podmienkach iného projektilu, ktorý sa berie ako štandard, s použitím konštantného faktora i:

Tento multiplikátor alebo pomer danej strely k inej strele braný ako štandard sa nazýva koeficient tvaru strely. Na určenie tvarového koeficientu akéhokoľvek projektilu je potrebné experimentálne zistiť silu odporu vzduchu pre akúkoľvek rýchlosť. Potom pomocou vzorca môžete nájsť

Vydelením výsledného výrazu získame tvarový faktor

Rôzni vedci dali na výpočet rôzne matematické výrazy. Napríklad Siachi (graf 3) vyjadril zákon odporu pomocou nasledujúceho vzorca

kde F(V) - odporová funkcia.

Graf 3 - Zákon odporu

Funkcia odporu N.V Maievsky a N.A. Zabudsky je menej ako funkcia odporu Siacci. Konverzný faktor zo Siacciho zákona odporu na N.V. zákon odporu. Mayevsky a N.A. Zabudského priemer je 0,896.

Na Vojenskej inžinierskej delostreleckej akadémii pomenovanej po. F.E. Dzeržinskij odvodil zákon odporu vzduchu pre strely s dlhým dosahom. Tento zákon bol získaný na základe spracovania výsledkov špeciálnej streľby s ďalekonosnými nábojmi a guľkami. Odporové funkcie v tomto zákone sú zvolené tak, aby pri balistických výpočtoch pre strely s dlhým dosahom, ako aj pre strely a pernaté strely (míny) bol koeficient tvaru čo najbližšie k jednotke. Funkciu pre rýchlosti menšie ako 256 m/sec alebo väčšie ako 1410 m/s je možné vyjadriť ako monomiál

Pre V< 256 м/ сек

Pre V > 1410 m/s

Pri špecifikovaní tvarového faktora by ste mali vždy uviesť, ku ktorému zákonu odporu je daný. Vo vzorci na určenie sily odporu vzduchu, nahradenie dostaneme, dostaneme

Priemerná hodnota tvarového koeficientu pre Siacciho zákon odporu je uvedená v tabuľke. 3.

Tabuľka 3 - Hodnoty i pre rôzne projektily a guľky

Keď sa akýkoľvek predmet pohybuje na povrchu alebo vo vzduchu, vznikajú sily, ktoré tomu bránia. Nazývajú sa odporové alebo trecie sily. V tomto článku vám povieme, ako nájsť brzdnú silu a pozrieť sa na faktory, ktoré ju ovplyvňujú.

Pri zoskoku padákom sa využíva vzdušný odpor. V dôsledku trenia medzi vrchlíkom a vzduchom sa parašutistovi znižuje rýchlosť, čo mu umožňuje venovať sa zoskoku padákom bez ujmy na živote.