空气阻力

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空气阻力计算公式

空气阻力计算公式

空气阻力计算公式
1 空气阻力计算公式
空气是由气体和尘埃构成的复合物,它围绕你生活着,影响着你
的一切行动。

飞行物体穿越空气的时候,会有一种叫做空气阻力的力
作用,它会把物体停止或者减慢它的移动速度。

要想计算空气阻力,
需要用到空气阻力计算公式。

2 计算公式
空气阻力计算公式可以用下面的式子来表达:F=½CρAv2,其中F 是表示体积相对其他几个变量计算出来的空气阻力;c是一个用于描述物体的表面粗糙度的系数;ρ是空气的密度;A代表物体的穿越面积;v代表物体的速度。

3 活用
空气阻力计算公式最常应用的就是用来计算飞行物体的空气阻力,从而可以对飞行物体技术做出合理精确的分析和评价。

它还被广泛应
用在航天工程中,从而确定太空飞行器的轨迹和测试航天器在不同轨
道条件下的抗空气阻力能力。

空气阻力 弹道

空气阻力 弹道

空气阻力弹道
空气阻力是指物体在运动过程中与空气相互作用产生的阻碍物体前进的力。

当物体运动速度较小或物体形状较小平滑时,空气阻力较小,可以忽略不计。

但当物体运动速度较大或物体形状较复杂时,空气阻力就会显著影响物体的运动。

对于抛体运动,空气阻力会使物体的弹道轨迹发生变化。

在没有空气阻力的情况下,物体的弹道轨迹为一个抛物线。

但在考虑空气阻力的情况下,空气阻力的作用会使抛体的弹道轨迹偏离抛物线,使得物体下落的速度加快,飞行距离减少。

具体而言,空气阻力会使物体受到一个与其运动速度方向相反的阻力力,该力大小与物体的速度平方成正比。

随着物体速度的增加,空气阻力的作用也会增大。

因此,不同速度的抛体在受到空气阻力的影响下,其弹道轨迹会有所不同。

要计算考虑空气阻力情况下的弹道轨迹,需要考虑空气阻力的大小和方向,并利用运动方程进行计算。

一般来说,这个计算是比较复杂的,需要根据具体情况使用数值方法或近似方法进行求解。

空气阻力公式

空气阻力公式

空气阻力公式引言空气阻力是运动物体在空气中运动时受到的阻碍力,它会影响物体的运动速度和运动轨迹。

在物理学中,空气阻力是一个重要的概念,在众多领域都有广泛的应用,如航空、汽车工程、建筑、运动竞技等等。

本文将介绍空气阻力的概念以及计算空气阻力的公式。

空气阻力的概念空气阻力是物体在运动过程中与空气相互作用所产生的力。

当物体在空气中运动时,空气分子会与物体表面发生碰撞,从而产生一个阻碍物体运动的力。

这个力的大小取决于物体的形状、速度以及空气的密度和粘度。

空气阻力公式计算空气阻力的公式可以根据物体的运动方式和空气的性质来推导。

以下是常见的两种空气阻力公式:1. 傅里叶公式傅里叶公式适用于物体以低速运动或静止时的空气阻力计算。

该公式如下:F_d = 0.5 * ρ * A * v^2 * C_d其中,F_d表示空气阻力的大小,ρ表示空气密度,A表示物体的横截面积,v 表示物体的速度,C_d表示物体的阻力系数。

2. 巴西纳公式巴西纳公式适用于物体以高速运动时的空气阻力计算。

该公式如下:F_d = 0.5 * ρ * A * C_d * (v - v_w)^2其中,F_d表示空气阻力的大小,ρ表示空气密度,A表示物体的横截面积,C_d表示物体的阻力系数,v表示物体的速度,v_w表示空气的速度。

空气阻力系数空气阻力系数C_d是一个与物体形状密切相关的参数,它描述了物体在空气中运动时所受到的阻力大小。

物体的形状越流线型,空气阻力系数越小;物体的形状越复杂或者表面粗糙,空气阻力系数越大。

对于常见的物体形状,可以通过实验或者理论计算来确定空气阻力系数。

空气密度和粘度空气密度ρ是空气中单位体积的质量,它受到大气压力、温度和相对湿度的影响。

在常温常压下,空气密度约为1.225 kg/m³。

空气粘度是描述流体黏滞阻力大小的物理量,它对于空气阻力的计算有一定的影响。

应用实例空气阻力公式在实际应用中具有广泛的使用。

以下是一些例子:1. 车辆工程在车辆工程中,空气阻力对汽车的设计和性能有重要影响。

空气阻力 计算公式

空气阻力 计算公式

空气阻力计算公式
空气阻力的计算公式为:
F = 0.5 ρ v^2 A Cd.
其中,F是空气阻力,ρ是空气密度,v是物体的速度,A是物体的横截面积,Cd是物体的阻力系数。

下面是关于这个公式的文章:
空气阻力对物体运动的影响。

空气阻力是指物体在空气中运动时受到的阻碍力,它是由于空气分子与物体表面发生相互作用而产生的。

在物体运动过程中,空气阻力会对物体的速度产生影响,因此了解和计算空气阻力对于物体运动的研究和实际应用具有重要意义。

空气阻力的计算公式如下:
F = 0.5 ρ v^2 A Cd.
在这个公式中,F代表空气阻力,ρ代表空气密度,v代表物
体的速度,A代表物体的横截面积,Cd代表物体的阻力系数。

这个
公式告诉我们,空气阻力与空气密度、物体速度的平方、物体的横
截面积以及物体的阻力系数都有关。

空气阻力的大小与物体的速度成平方关系,这意味着当物体的
速度增加时,空气阻力会呈指数增长。

因此,在高速运动时,空气
阻力会对物体产生更大的影响。

物体的横截面积和阻力系数也会影响空气阻力的大小。

物体的
横截面积越大,空气阻力也会越大;而阻力系数则取决于物体的形
状和表面特性,不同形状和材质的物体具有不同的阻力系数。

因此,了解空气阻力的计算公式以及影响空气阻力的各种因素
对于工程设计、交通运输、运动竞技等领域都具有重要意义。

科学
地计算和控制空气阻力,可以有效地提高物体的运动效率和安全性,推动技术和运动的发展。

空气阻力公式推导过程

空气阻力公式推导过程

空气阻力公式推导过程
空气阻力的公式可以通过流体力学和经验公式推导得到。

以下是一个简化的推导过程:
1. 假设物体以速度v在空气中运动。

2. 空气阻力的大小与物体受阻的面积及物体速度的平方成正比,可以表示为:F = 1/2 * ρ * A * Cd * v^2
其中,F表示阻力的大小,ρ表示空气的密度,A表示物体
受阻的面积,Cd表示物体的阻力系数,v表示物体的速度。

3. 接下来,需要确定阻力系数Cd的值。

阻力系数Cd是一个
经验值,与物体的形状和表面粗糙度等相关。

一些常见物体的阻力系数:
- 板状物体,如平板Cd≈1.28
- 球状物体,如球或圆柱体Cd≈0.47
- 纺锤体状物体,如飞镖或汽车Cd≈0.04
4. 最后,将上述公式代入,就可以得到空气阻力的公式。

需要注意的是,这个推导过程是基于一些简化的假设和实验数据得出的。

在实际应用中,还需要考虑其他因素,如空气湿度、温度等对空气密度的影响。

空气的阻力系数

空气的阻力系数

空气的阻力系数什么是空气阻力空气阻力是指物体在空气中运动时,由于空气分子与物体表面的碰撞而产生的阻碍物体运动的力。

在物理学中,空气阻力通常被称为空气动力学阻力或流体阻力。

空气阻力的原理当物体在空气中运动时,空气分子会与物体表面发生碰撞。

由于碰撞的存在,空气分子会给物体施加一个与其运动方向相反的力,这个力被定义为阻力。

空气阻力的大小与物体的速度、形状和表面粗糙度有关。

当物体的速度增加时,空气阻力也会增加。

在相同速度下,形状较大的物体受到的空气阻力更大。

此外,物体表面的粗糙程度也会影响空气阻力的大小。

空气阻力的计算公式空气阻力可以使用下面的公式进行计算:阻力力度 = 阻力系数× 空气密度× 物体受力面积× 物体速度的平方其中,阻力系数是一个与物体形状和表面粗糙度相关的常数,空气密度是指空气中单位体积的质量,物体受力面积是指物体在运动方向上受到阻力的表面积,物体速度的平方是物体速度的平方。

空气阻力系数的意义空气阻力系数是一个无量纲的物理量,用于描述物体受到空气阻力的强度。

通过测量空气阻力系数,可以了解物体在空气中运动时所受到的阻力有多大,从而对物体运动的行为进行预测和分析。

空气阻力系数的大小取决于物体的形状和表面粗糙度。

通常情况下,空气阻力系数越大,物体受到的阻力越大。

测量空气阻力系数的方法测量空气阻力系数可以通过进行实验来完成。

以下是一种常用的实验方法:1.准备一个需要测量空气阻力系数的物体,可以是一个流线型的物体,比如一颗小球或一根圆柱体。

2.将物体放置在一段水平的轨道上,并为其提供一个初速度。

3.在轨道上方设置一个测力计,并与测力计相连的物体悬挂一定质量的重物。

4.将物体从轨道上释放,观察其在空气中的运动情况。

5.通过测力计测得物体在运动过程中所受到的阻力,并记录与物体速度的关系。

6.根据测得的数据,计算空气阻力系数。

应用领域空气阻力系数的研究对于许多领域都具有重要意义,包括:•汽车工程:了解汽车在不同速度下空气阻力的大小,可以帮助设计更省油和更安全的汽车。

空气阻力公式怎样计算空气阻力

空气阻力公式怎样计算空气阻力

空气阻力公式怎样计算空气阻力空气阻力是指在物体运动过程中由于与空气的相互作用而导致的阻碍物体运动的力。

空气阻力的大小取决于物体的形状、速度、表面特性等因素。

计算空气阻力可以使用空气动力学的基本公式,空气阻力公式。

F=0.5*ρ*A*Cd*v^2其中F是物体所受的空气阻力,单位为牛顿(N);ρ是空气密度,单位为千克/立方米(kg/m^3);A是物体所受空气阻力的面积,单位为平方米(m^2);Cd是物体的阻力系数,没有单位;v是物体的速度,单位为米/秒(m/s)。

下面详细介绍如何计算空气阻力:1.确定物体的阻力系数Cd:Cd是物体的形状和表面特性决定的,不同形状和表面特性的物体阻力系数不同。

一些常见物体的阻力系数大致取值如下:-球状物体:0.4-用于流体力学经典问题中的金士顿球:0.47-飞机:0.02-0.04-汽车:0.25-0.45-鱼形物体:0.03-0.09-方形物体:1.98对于其他形状的物体,可以在文献或者实验数据中找到相应的阻力系数。

2.确定空气密度ρ:空气密度受温度和压力等因素影响,可以根据当前温度和压力来计算空气密度。

一般在常温下,空气密度约为1.225千克/立方米。

3.确定物体的受阻面积A:物体受阻的面积取决于物体在空气中的横截面积,需要根据具体问题来确定。

例如,对于一个飞机,受阻面积可以视为一个矩形,宽度为翼展,长度为机身长度。

4.确定物体的速度v:物体的速度也是影响空气阻力大小的重要因素,需要根据具体问题来确定。

5.计算空气阻力F:将上述参数代入空气阻力公式中,即可计算出物体所受的空气阻力。

需要注意的是,上述公式适用于低速物体的空气阻力计算,在超音速情况下需要使用更复杂的公式来计算空气阻力。

总结起来,计算空气阻力的过程包括确定物体的阻力系数、空气密度、受阻面积和速度,并将这些参数代入空气阻力公式中进行计算。

在实际应用中,也可以通过实验或者模拟方法来确定空气阻力的大小。

空气阻力的计算公式是什么

空气阻力的计算公式是什么

空气阻力的计算公式是什么
空气阻力是指物体在向运动方向移动时受到的空气阻碍力。

它是由于物体与空气分子相互碰撞而产生的,且与物体的运动速度有关。

空气阻力通常可以通过计算公式来估算。

根据流体力学理论,一个物体在运动时所受到的空气阻力可以由以下公式表示:
F=0.5*ρ*A*Cd*V^2
其中,F是物体受到的空气阻力,ρ是空气的密度,A是物体所受到空气作用的面积,Cd是物体的阻力系数,V是物体的运动速度。

在这个公式中,常数0.5是一个修正因子,考虑到了物体与空气分子碰撞的过程中的一些影响。

空气的密度ρ可以根据当地温度、湿度和压力来计算,通常单位为千克/立方米。

物体所受到空气作用的面积A通常是指物体与运动方向垂直的截面积,单位为平方米。

阻力系数Cd是一个与物体形状和表面特性有关的无量纲常数,可以通过实验或者计算得到。

物体的运动速度V通常是指物体与运动方向平行的速度,单位为米/秒。

需要注意的是,上述公式是在物体与空气的相互作用中并没有出现较大改变的情况下适用的。

当物体的速度和形状发生较大变化时,公式中的阻力系数Cd也需要相应调整。

对于简单的几何形状,一些常见的物体的阻力系数已有经验公式可以参考:
1.球体:Cd=0.47;
2.长方体:Cd=1.05;
3.空气动力学外形良好的汽车:Cd≈0.3-0.4;
4.空气动力学外形较差的货车:Cd≈1.0-1.3
总的来说,空气阻力的计算公式可以通过考虑物体与空气分子的碰撞、速度和物体的形状来估算,但需要注意的是公式的适用范围和实际物体所
具有的特性。

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空气阻力
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概述
空气阻力指空气对运动物体的阻碍力,是运动物体受到空气的弹力而产生的。

空气阻力是汽车在空气介质中行驶,汽车相对于空气运动时空气作用力在行驶方向形成的分力,空气阻力与汽车速度的平方成正比,车速越快阻力越大。

如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大,则会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。

在一级方程式赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”。

追求最佳的空气动力是现代一级方程式赛车中最重要的部分之一。

在时速达300km以上的赛车世界中,空气在很大程度上决定了赛车的速度。

空气动力中,要考虑的要素简而言之有两点。

1:减少空气阻力(drag);2:增加把赛车下压的下压力(downf orce)。

空气阻力越小赛车的速度越能越快,下压力越大赛车在弯道时的速度就越快。

空气动力学简单说就是如何取决在某些时候这两个完全相反的力的最佳平衡。

实际操作时要与环境因素造成的气流量的压强挂钩。

否则你将区别不出什么是空气动力和空气阻力。

汽车、船舶、铁路机车等在运行时,由于前面的空气被压缩,两侧表面与空气的摩擦,以及尾部后面的空间成为部分真空,这些作用所引起的阻力。

在逆风运行时,还要把风力附加在内。

在现实生活中,自由落体也受空气阻力的影响,其速度,接触面积,空气密度等都会影响空气阻力的大小。

英文为air resistance
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空气阻力构成
摩擦阻力:指空气粘度在车身表面产生的切向力在行驶方向的分力;该力仅占空气阻力总额的9%,在航空和航天中其作为重点考虑对象,在地面一般车辆中可予以忽略。

压力阻力:指汽车外表面大气作用的法向压力在行驶方向的分力;根据阻力源的不同,压力阻力又分为:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力及诱导阻力。

1.形状阻力:由车身形状的不同而产生的空气阻力(主要由作用在汽车前、后两面的压力差所至),其占空气阻力总额的58%;
2.干扰阻力:车身中局部突起部分(如:反光镜、车门把手等)产生的空气阻力,其占空气阻力总额的14%;
3.内循环阻力:发动机进、排气系统、冷却系、车身通风系统等所需要和产生的空气流流经车体内部所产生的阻力,其占空气阻力总额的12%;
4.诱导阻力:空气升力在水平方向的投影(主要由作用在车身上、下两面的压力差所至),其占空气阻力总额的7%;
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计算公式
根据空气阻力的公式:F=(1/2)CρSV^2 计算。

式中:C为空气阻力系数;ρ为空气密度;S物体迎风面积;V为物体与空气的相对运动速度。

由上式可知,正常情况下空气阻力的大小与空气阻力系数及迎风面积成正比,与速度平方成正比。

在空气中如果速度达到2 M(马赫)附近,由于空气的摩擦,开始出现气动加热现象。

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空气阻力系数(Cd)
汽车的空气阻力系数是一种车型的重要参数。

对新车型设计和车型改装来说,为减少空气阻力系数,以获得良好的汽车动力性和燃料经济性,是汽车设计者的一项重要工作。

汽车在行驶中由于空气阻力的作用,围绕着汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直等三个方向的空气动力量,其中纵向空气力量是最大的空气阻力,大约占整体空气阻力的80%以上。

空气阻力系数值是由风洞测试得出来的。

由于空气阻力与空气阻力系数成正比关系,现代轿车为了减少空气阻力就必须要考虑降低空气阻力系数。

从20世纪50年代到70年代初,轿车的空气阻力系数维持在0.4至0.6之间。

70年代能源危机后,各国为了进一步节约能源,降低油耗,都致力于降低空气阻力系数。

现在轿车的空气阻力系数一般在0.28至0.4之间。

试验表明,空气阻力系数每降低10%,燃油节省7%左右。

曾有人对两种相同质量、相同尺寸;但具有不同空气阻力系数(分别是0.44和0.25)的轿车进行比较,以每小时88km的时速行驶了100km,燃油消耗后者比前者节约了1.7L。

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减少空气阻力的方法
汽车加装尾翼:它的主要作用是可以有效地减少轿车在高速行驶时的空气阻力和节省燃料。

汽车在行驶过程中阻力可分为纵向、侧向和垂直上升3个方面的作用
尾翼
力。

根据测试,当一辆车以80公里/小时前进时,有60%的耗油是用来克服纵向风阻的。

为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响,人们设计使用了汽车尾翼,其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力,即对地面的附着力,它能抵消一部分升力,控制汽车上浮,减小风阻影响,使汽车能紧贴着道路行驶,从而提高行驶的稳定性。

汽车尾翼形状尺寸是经过设计师精确计算而确定的,不宜过大也不宜过小,不然反而会增加轿车的行车阻力或起不到应有的作用。

新型涂料:美国芝加哥市一家化学公司研制成一种可减少空气阻力的新型涂料。

这种涂料涂在物体表面,会在被涂复物表面上形成致密的涂膜,在显微镜下观看,涂膜的排列象流线形的鱼鳞状。

把这种涂料涂刷在飞机、汽车、火车或其他交通工具上,可以减少行驶时的空气阻力,降低燃料消耗。

研究表明,非常光滑的表面在气流和水流中并不是最佳选择。

像鲨鱼那样有细微颗粒的皮肤实际上更有利于在水中滑行。

同样,这样的皮肤应该比光滑的皮肤更符合空气动力学原理。

研究人员希望将来在汽车、轮船和飞机上涂上这样“粗糙”的表层,减少阻力,节省燃料。

新型喷射系统:
法国雷诺在第76届日内瓦车展(76th International Geneva Motor Show)上发表了概念车“Altic”。

该车配备了可减少空气阻力的“Synthetic Jet”系统。

该技术的专利由法国雷诺拥有,能够调整高速行驶时从车顶脱离后在车辆后方形成乱流的气流。

该系
统在车顶后端设计有宽2mm的缝隙,从车顶流入缝隙的空气遇到嵌装在缝隙内的振动膜时就会被间歇性喷射出去。

这样便可防止气流脱离车顶、减小在车辆后方产生的乱流,从而达到减小空阻力的目的。

在车速达到130km/h时,喷射系统耗电10W可减少15%的空气阻力。

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空气阻力的利用
降落伞:利用空气阻力使人或物从空中安全降落到地面的工具。

它广泛应用于航空航天人员救生,空降兵作战和训练,跳伞运动,空投物资,回收飞行器和设备等。

降落伞按用途分为人用伞和物用伞。

人用伞有救生伞、伞兵伞、运动伞和备用伞。

物用伞有投物伞、回收伞等。

用以缩短飞机着陆滑跑距离的阻力伞,就其工作原理来说,也属于降落伞。

据《史记》记载,舜利用两个斗笠,从着火的仓廪上跳下,安全落地,说明当时已有人懂得利用空气阻力减小物体从空中降落速度的道理。

12世纪,中国已有人用两把带柄的伞从高塔“跳伞”成功的记载。

14世纪,中国杂技艺人用类似降落伞的装置作“跳伞”表演。

15世纪,意大利著名艺术家达·芬奇曾画了一个角锥形降落伞草图,并作了说明。

气球的出现,促进了降落伞的发展。

1783年,法国人L.S.勒诺芒研制了带刚性骨架的降落伞。

1797年,法国人A.J.加尔纳兰用降落伞从气球上跳伞成功。

20世纪初期,欧美一些国家先后发明能折叠在伞包里、可由跳伞员手控打开的降落伞。

1912年,美国人A.贝利第一次从飞机上跳伞成功。

降落伞最初用于航空气球救生。

第一次世界大战期间,大约有800名气球侦察员被救,大战末期用于飞机救生,第二次世界大战中广泛用于空降作战,60年代用于航天员救生和航天器回收。

降落伞一般由引导伞、伞衣、伞绳、背带系统、伞包、开伞设备等组成。

引导伞用于拉直伞衣、伞绳,使伞衣张开;伞衣用于产生空气阻力;伞绳连接伞衣和背带系统;背带系统用于承受开伞冲击力;伞包用来包装引导伞、伞衣、伞绳;开伞设备用于封锁和打开伞包。

现代降落伞除少数部件用金属部件制成外,大多用强度大、重量轻的化学纤维织物制成。

伞衣形状有方形、圆形、导向面形和翼形等。

物用伞的伞衣面积,一般为几平方米到90平方米,重型投物伞多用几个伞组合而成。

人用伞的伞衣面积通常为40~90平方米,下降速度一般不大于7米/秒,开伞冲击力较小,下降稳定,操纵灵活,大都装自动开伞器。

70年代研制成翼型降落伞,伞衣为气囊结构,面积约20平方米,伞衣张开后气囊充满空气,展开呈机翼形状,能产生一定升力,操纵轻便灵活,可获得10米/秒左右的水平运动速度。

随着航空航天事业的不断发展,降落伞的使用范围将日益广泛,其性能将朝着更加安全可靠、轻便灵活的方向发展。

减速伞:减速伞也叫阻力伞,是用来减小飞机着陆时滑跑速度的伞状工具。

通常由主伞、引导伞和伞袋等组成,装在飞机尾部的伞舱内。

飞机着陆滑跑中,由飞行员操纵打开伞舱门,引导伞首先张开,将伞袋拉出,打开主伞,伞衣被拉出张开后可增大空气阻力,向后拖拽飞机,使之减速,缩短滑跑距离。

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