Kaip rasti oro pasipriešinimo jėgas. Kaip rasti pasipriešinimo galią

Tai yra visos aerodinaminės jėgos komponentas.

Vilkimo jėga paprastai vaizduojama kaip dviejų komponentų suma: pasipriešinimas esant nuliui ir indukcinis pasipriešinimas. Kiekvienas komponentas pasižymi savo bedimensiniu pasipriešinimo koeficientu ir tam tikra priklausomybe nuo judėjimo greičio.

Priekinis pasipriešinimas gali prisidėti ir prie orlaivio apledėjimo (esant žemai oro temperatūrai), ir sukelti orlaivio priekinių paviršių kaitinimą viršgarsiniu greičiu dėl smūginės jonizacijos.

Atsparumas esant nuliniam pakėlimui

Ši pasipriešinimo dedamoji nepriklauso nuo sukuriamo keltuvo vertės ir susideda iš sparno profilio varžos, orlaivio konstrukcinių elementų, kurie neprisideda prie pakilimo, pasipriešinimo ir bangos pasipriešinimo. Pastarasis yra reikšmingas judant beveik ir viršgarsiniu greičiu ir atsiranda dėl smūgio bangos susidarymo, kuris nuneša didelę judėjimo energijos dalį. Bangos pasipriešinimas atsiranda, kai lėktuvas pasiekia kritinį Macho skaičių atitinkantį greitį, kai dalis srauto aplink lėktuvo sparną įgyja viršgarsinį greitį. Kritinis skaičius M yra didesnis, kuo didesnis sparno braukimo kampas, tuo labiau paaštrintas priekinis sparno kraštas ir tuo jis plonesnis.

Pasipriešinimo jėga nukreipta prieš judėjimo greitį, jos reikšmė proporcinga charakteringam plotui S, terpės tankiui ρ ir greičio V kvadratui:

C x 0 yra bematis aerodinaminis pasipriešinimo koeficientas, gautas iš panašumo kriterijų, pavyzdžiui, Reinoldso ir Froude skaičių aerodinamikos srityje.

Būdingos srities apibrėžimas priklauso nuo kūno formos:

  • paprasčiausiu atveju (rutulys) - skerspjūvio plotas;
  • sparnams ir slenksčiui - sparno / išmetimo plotas plane;
  • oro sraigtams ir sraigtasparnio rotoriaus mentėms - menčių plotas arba sraigto nubraukiamas plotas;
  • pailgiems revoliucijos kūnams orientuoti kartu srautas (fiuzeliažas, dirižablio apvalkalas) – sumažintas tūrinis plotas lygus V 2/3, kur V – kūno tūris.

Galia, reikalinga šiam pasipriešinimo jėgos komponentui įveikti, yra proporcinga kuba greitis.

Indukcinis pasipriešinimas

Indukcinis pasipriešinimas(angl. kėlimo sukeltas pasipriešinimas) yra baigtinio tarpatramio sparno keliamosios jėgos susidarymo pasekmė. Asimetriškas srautas aplink sparną lemia tai, kad oro srautas išeina iš sparno kampu srautui ant sparno (vadinamasis srauto nuolydis). Taigi, sparno judėjimo metu vyksta nuolatinis įeinančio oro masės pagreitis skrydžio krypčiai statmena kryptimi ir nukreipta žemyn. Šį pagreitį, pirma, lydi kėlimo jėgos susidarymas, antra, dėl to reikia suteikti kinetinę energiją greitėjančiam srautui. Kinetinės energijos kiekis, reikalingas skrydžio krypčiai statmenai greičiui perduoti srautui, nulems indukcinės varžos dydį.

Indukcinės varžos dydžiui įtakos turi ne tik keliamosios jėgos dydis, bet ir jos pasiskirstymas per sparnų tarpatramį. Mažiausia indukcinės varžos vertė pasiekiama elipsiškai paskirstant kėlimo jėgą per tarpą. Projektuojant sparną, tai pasiekiama šiais būdais:

  • racionalios sparno formos pasirinkimas plane;
  • geometrinio ir aerodinaminio posūkio naudojimas;
  • pagalbinių paviršių - vertikalių sparnų antgalių montavimas.

Indukcinė varža yra proporcinga kvadratas kėlimo jėga Y ir atvirkščiai sparno plotas S, jo kraštinių santykis λ, vidutinis tankis ρ ir kvadratas greitis V:

Taigi, indukcinė reaktyvumas labai prisideda prie skrendant nedideliu greičiu (ir dėl to dideliais atakos kampais). Jis taip pat didėja didėjant orlaivio svoriui.

Bendras pasipriešinimas

Tai visų tipų pasipriešinimo jėgų suma:

X = X 0 + X i

Kadangi pasipriešinimas esant nuliniam pakėlimui X 0 yra proporcingas greičio kvadratui ir indukcijai X i- atvirkščiai proporcinga greičio kvadratui, tada jie skirtingai prisideda prie skirtingų greičių. Didėjant greičiui, X 0 auga ir X i- kritimai, ir visuminės varžos priklausomybės grafikas X nuo greičio ("reikalinga traukos kreivė") kreivių susikirtimo taške turi minimumą X 0 ir X i, kurioje abi pasipriešinimo jėgos yra vienodo dydžio. Esant tokiam greičiui, orlaivis turi mažiausią pasipriešinimą tam tikram keltuvui (lygus jo svoriui), o tai reiškia aukščiausią aerodinaminę kokybę.


Wikimedia fondas. 2010 m.

Dėl daugybės eksperimentų, tyrimų ir teorinių apibendrinimų buvo sukurta formulė oro pasipriešinimo jėgai apskaičiuoti.

kur S yra kulkos skerspjūvio plotas,

с yra oro masė tam tikromis atmosferos sąlygomis;

Kulkos greitis;

- eksperimentinis koeficientas, priklausantis nuo kulkos formulės ir skaičiaus, kuris paimamas iš iš anksto sudarytų lentelių.

Atsparumo jėgos dydis priklauso nuo šių veiksnių:

Kulkos skerspjūvio plotai. Vadinasi, oro pasipriešinimo jėga yra tiesiogiai proporcinga kulkos skerspjūvio plotui;

- oro tankis. Formulė rodo, kad oro pasipriešinimo jėga yra tiesiogiai proporcinga oro tankiui. Šaudymo stalai yra pagrįsti įprastomis atmosferos sąlygomis. Esant faktinės temperatūros ir slėgio nukrypimui nuo normalių verčių, naudojant šaudymo lenteles būtina atlikti pataisymus;

- kulkos greitis. Oro pasipriešinimo jėgos priklausomybė nuo kulkos greičio išreiškiama sudėtingu dėsniu. Formulėje yra terminai V 2 ir nustatant oro pasipriešinimo jėgos priklausomybę nuo greičio. Norėdami ištirti šį ryšį, apsvarstykite grafiką, rodantį, kaip kulkos greitis veikia oro pasipriešinimo jėgą (8 pav.).

1 tvarkaraštis - Vilkimo jėgos priklausomybė nuo kulkos greičio

Artilerijos sviediniams gaunami panašios išvaizdos grafikai. Iš grafiko matyti, kad oro pasipriešinimo jėga didėja didėjant kulkos greičiui. Atsparumo jėgos padidėjimas iki 240 m/s greičio yra gana lėtas. Esant greičiui, artimam garso greičiui, oro pasipriešinimo jėga smarkiai padidėja. Taip yra dėl balistinės bangos susidarymo ir dėl to padidėjusio oro slėgio skirtumo ant kulkos galvos ir skilčių;

- kulkos formos. Kulkos forma labai paveikia į formulę įtrauktą funkciją. Naudingiausios kulkos formos klausimas yra labai sudėtingas ir negali būti išspręstas remiantis vien išorine balistika. Labai svarbus veiksnys renkantis kulkos formą yra: kulkos paskirtis, jos nukreipimo išilgai griovelių būdas, kulkos kalibras ir svoris, ginklo, kuriam ji skirta, įtaisas ir kt.

Norint sumažinti perteklinio oro slėgio poveikį, būtina pagaląsti ir pailginti kulkos galvutę. Tai sukelia tam tikrą galvos bangos priekio posūkį, dėl kurio sumažėja perteklinis oro slėgis ant kulkos galvos. Šį reiškinį galima paaiškinti tuo, kad aštrėjant galvos daliai, oro dalelių atstūmimo nuo kulkos paviršiaus greitis mažėja.

Patirtis rodo, kad kulkos galvutės forma turi nedidelį vaidmenį oro pasipriešinime. Pagrindinis veiksnys yra galvos aukštis ir tai, kaip ji susijungia su galva. Paprastai kulkos generuojančiai galvos daliai imamas apskritimo lankas, kurio centras yra arba prie galvos dalies pagrindo, arba šiek tiek žemiau jo (9 pav.). Uodegos dalis dažniausiai daroma nupjauto kūgio pavidalu su generatrix pasvirimo kampu (10 pav.).

8 pav. – kulkos ogivalinės dalies forma

9 pav. – kulkos dugno forma

Oro srautas su smailėjančia uodegos dalimi yra daug geresnis. Žemo slėgio zonos beveik nėra, o sūkurių susidarymas yra daug ne toks intensyvus. Išorinės balistikos požiūriu naudinga, kad kulkos priekinė dalis būtų trumpesnė. Tačiau esant trumpai priekinei daliai, teisingas kulkos poveikis vamzdžio šaudymui tampa sunkus: galima išardyti kulkos apvalkalą. Reikėtų pažymėti, kad palankiausia kulkos forma gali būti pasakyta tik esant tam tikram greičiui, nes kiekvienas greitis turi savo naudingiausią formą.

Fig. 9 parodytos naudingiausios sviedinio formos įvairiems greičiams. Horizontalioje ašyje rodomas sviedinių greitis, vertikalioje – sviedinių aukščiai kalibrais.


9 pav. Santykinio sviedinio ilgio priklausomybė nuo greičio

Kaip matote, didėjant greičiui, kovinės galvutės ilgis ir bendras sviedinio ilgis didėja, o uodegos dalis mažėja. Ši priklausomybė paaiškinama tuo, kad važiuojant dideliu greičiu pagrindinė oro pasipriešinimo jėgos dalis tenka galvos daliai. Todėl pagrindinis dėmesys skiriamas galvos dalies pasipriešinimo mažinimui, kuris pasiekiamas ją galandant ir pailginant. Šiuo atveju sviedinio uodega daroma trumpai, kad sviedinys nebūtų per ilgas.

Esant mažam sviedinio greičiui, oro slėgis kovinėje galvutėje yra mažas, o vakuumas už šios dalies, nors ir mažesnis nei esant dideliam greičiui, sudaro didelę visos oro pasipriešinimo jėgos dalį. Todėl norint sumažinti išleidžiamos erdvės poveikį, reikia padaryti gana ilgą kūginę sviedinio uodegą. Galvos dalis gali būti trumpesnė, nes jos ilgis šiuo atveju ne toks svarbus. Uodegos dalies galandimas ypač tinka sviediniams, kurių greitis mažesnis už garso greitį. Šiuo atveju naudingiausia yra lašą primenanti forma. Ši forma suteikiama minoms ir aviacinėms bomboms.

Eksperimentai pagal apibrėžimą

Nuo 1860 m. įvairiose šalyse buvo atliekami eksperimentai su įvairaus kalibro ir formos sviediniais, siekiant nustatyti.

2 tvarkaraštis - Įvairių formų sviedinių kreivės: 1, 2, 3 - panašios formos; 4 - lengva kulka

Žvelgdami į panašios formos sviedinių kreives, galite įsitikinti, kad jie taip pat yra panašios formos. Tai leidžia apytiksliai išreikšti tam tikrą sviedinį per kitą sviedinį, kuris laikomas standartiniu, naudojant pastovų koeficientą i:

Šis veiksnys arba tam tikro sviedinio ir kito sviedinio santykis, laikomas standartiniu, vadinamas sviedinio formos koeficientu. Norint nustatyti bet kurio sviedinio formos koeficientą, reikia eksperimentiškai surasti jo oro pasipriešinimo jėgą bet kokiam greičiui. Tada, naudodami formulę, galite rasti

Padalinę gautą išraišką iš gaunamos formos koeficientą

Skirtingi mokslininkai apskaičiavimui pateikė skirtingas matematines išraiškas Pavyzdžiui, Siachi (3 grafikas) išreiškė pasipriešinimo dėsnį tokia formule


kur F (V) - pasipriešinimo funkcija.


3 grafikas – pasipriešinimo dėsnis

N.V. pasipriešinimo funkcija Maievskis ir N.A. Zabudskiy yra mažesnė už Siacchi pasipriešinimo funkciją. Perskaičiavimo koeficientas iš Siacci pasipriešinimo dėsnio į N. V. pasipriešinimo dėsnį. Maievskis ir N.A. Zabudsky vidurkis yra 0,896.

Karo inžinerijos artilerijos akademijoje. F.E. Dzeržinskis išvedė oro pasipriešinimo dėsnį tolimojo nuotolio sviediniams. Šis dėsnis buvo gautas apdorojant specialaus šaudymo tolimojo nuotolio sviediniais ir kulkomis rezultatus. Atsparumo funkcijos šiame įstatyme parenkamos tokios, kad atliekant balistinius skaičiavimus tolimojo nuotolio sviediniams, taip pat kulkoms ir plunksniniams sviediniams (minoms) formos koeficientas būtų kuo artimesnis vienetui. Funkcija greičiams, mažesniems nei 256 m/s arba didesniems nei 1410 m/s, gali būti išreikšta monomiliu. Nustatykime koeficientą

Dėl V< 256 м/ сек

Kai V> 1410 m/s

Nurodydami formos koeficientą, visada turėtumėte nurodyti, kurio pasipriešinimo dėsnio atžvilgiu jis pateiktas. Oro pasipriešinimo jėgos nustatymo formulėje, pakeisdami gauname, gauname

Vidutinė Siacchi atsparumo dėsnio formos koeficiento reikšmė pateikta lentelėje. 3.

3 lentelė - Aš vertinu įvairius sviedinius ir kulkas

Analitiškai sunku nustatyti visus oro pasipriešinimo komponentus. Todėl praktikoje buvo pritaikyta empirinė formulė, kuri turi tokią formą tikram automobiliui būdingam greičių diapazonui:

kur su NS - be matmenų oro srauto santykis priklausomai nuo kūno formos; ρ in - oro tankis ρ in = 1,202 ... 1,225 kg / m 3; A- automobilio vidurinės dalies plotas (skersinės projekcijos plotas), m 2; V- transporto priemonės greitis, m/s.

Literatūroje yra oro pasipriešinimo koeficientas k v :

F v = k v AV 2 , kur k v = su NS ρ v /2 , Ar oro pasipriešinimo koeficientas, Ns 2 / m 4.

ir racionalizavimo veiksnysq v : q v = k v · A.

Jei vietoj su NS pakaitalas su z, tada gauname aerodinaminį keltuvą.

Vidutinės sekcijos plotas automobiliui:

A = 0,9 B maks · H,

kur V max – didžiausia transporto priemonės vėžė, m; N- transporto priemonės aukštis, m.

Metacentre taikoma jėga, kuriami momentai.

Oro srauto pasipriešinimo greitis, atsižvelgiant į vėją:

, kur β – kampas tarp transporto priemonės ir vėjo krypčių.

SU NS kai kurie automobiliai

VAZ 2101 ... 07

Оpel astra Sedanas

VAZ 2108 ... 15

Land rover nemokamas landeris

VAZ 2102 ... 04

VAZ 2121 ... 214

sunkvežimis

sunkvežimis su priekaba

      1. Kėlimo pasipriešinimo jėga

F NS = G a nuodėmė α.

Kelių praktikoje nuolydžio vertė paprastai vertinama pagal kelio sankasos keliamosios galios dydį, susijusį su kelio horizontaliosios projekcijos verte, t.y. kampo liestinė, ir pažymėkite i, išreiškiant gautą reikšmę procentais. Esant santykinai mažai nuolydžio vertei, skaičiavimo formulėse leidžiama nenaudoti nuodėmėα., ir kiekis i santykinėmis vertėmis. Esant didelėms nuolydžio vertėms, pakeitimas nuodėmėα pagal liestinės ( i/100) nepriimtina.

      1. Pagreičio pasipriešinimo jėga

Automobiliui įsibėgėjant, progresyviai judanti automobilio masė įsibėgėja, o besisukančios masės – tai padidina pasipriešinimą pagreičiui. Į šį padidėjimą galima atsižvelgti atliekant skaičiavimus, jei darome prielaidą, kad transporto priemonių masės juda transliaciniu būdu, bet naudojame tam tikrą lygiavertę masę m ai, dar truputi m a (klasikinėje mechanikoje tai išreiškiama Koenigo lygtimi)

Mes naudojame N.E. Žukovskis, prilygindamas transliaciniu požiūriu judančios ekvivalentinės masės kinetinę energiją energijų sumai:

,

kur J d- variklio smagračio ir susijusių dalių inercijos momentas, N · s 2 · m (kg · m 2); ω d- variklio kampinis greitis, rad/s; J Į- vieno rato inercijos momentas.

Kadangi ω k = V a / r k , ω d = V a · i kp · i o / r k , r k = r k 0 ,

mes gauname
.

Inercijos momentasJtransporto priemonių pavarų dėžės, kg m 2

Automobilis

Smagratis su alkūniniu velenu J d

Varomieji ratai

(2 ratai su stabdžių būgnais), J k1

Varomieji ratai

(2 ratai su stabdžių būgnais ir pusiau ašimis) J k2

Pakeiskime: m NS = m a · δ,

Jei automobilis nėra pilnai pakrautas:
.

Jei automobilis rieda rieda: δ = 1 + δ 2

Atsparumo jėga transporto priemonės pagreičiui (inercija): F ir = m NS · a a = δ · m a · a a .

Kaip pirmąjį apytikslį apskaičiavimą galime paimti: δ = 1,04+0,04 i kp 2

Esame taip įpratę būti apsupti oro, kad dažnai į tai nekreipiame dėmesio. Čia pirmiausia kalbame apie taikomas technines problemas, kurias sprendžiant iš pradžių pamirštama, kad yra oro pasipriešinimo jėga.

Ji primena apie save beveik bet kokiu veiksmu. Net jei mes važiuojame automobiliu, net jei skrendame lėktuvu, net jei tik mestume akmenį. Taigi pabandykime suprasti, kokia yra oro pasipriešinimo jėga, naudodamiesi paprastų atvejų pavyzdžiu.

Ar kada susimąstėte, kodėl automobiliai turi tokią supaprastintą formą ir plokščią paviršių? Bet iš tikrųjų viskas labai aišku. Oro pasipriešinimo jėga susideda iš dviejų dydžių – kūno paviršiaus atsparumo trinčiai ir kūno formos pasipriešinimo. Siekiant sumažinti ir siekti sumažinti išorinių dalių nelygumus ir nelygumus gaminant automobilius ir bet kokias kitas transporto priemones.

Norėdami tai padaryti, jie gruntuojami, dažomi, poliruojami ir lakuojami. Toks detalių apdorojimas lemia tai, kad sumažėja automobilį veikiantis oro pasipriešinimas, padidėja automobilio greitis ir sumažėja degalų sąnaudos važiuojant. Pasipriešinimo jėgos buvimas paaiškinamas tuo, kad automobiliui judant oras suspaudžiamas ir prieš jį susidaro vietinio aukšto slėgio zona, o už jos – atitinkamai retinimo zona.

Pažymėtina, kad esant padidintam automobilio greičiui, didžiausią indėlį į pasipriešinimą įneša automobilio forma. Atsparumo jėga, kurios skaičiavimo formulė pateikta žemiau, lemia veiksnius, nuo kurių ji priklauso.

Atsparumo jėga = Cx * S * V2 * r / 2

kur S yra mašinos priekinės projekcijos plotas;

Cx - koeficientas atsižvelgiant į;

Kaip nesunku matyti iš nurodyto pasipriešinimo, tai nepriklauso nuo automobilio masės. Pagrindinį indėlį įneša du komponentai – greičio kvadratas ir automobilio forma. Tie. padvigubėjus judėjimo greičiui, pasipriešinimas padidės keturis kartus. Na, o automobilio skerspjūvis turi didelę įtaką. Kuo automobilis racionalesnis, tuo mažesnis oro pasipriešinimas.

Ir formulėje yra dar vienas parametras, į kurį tiesiog reikia atkreipti ypatingą dėmesį – oro tankis. Bet jo įtaka jau labiau pastebima lėktuvų skrydžiuose. Kaip žinote, didėjant aukščiui oro tankis mažėja. Tai reiškia, kad jo pasipriešinimo jėga atitinkamai sumažės. Tačiau lėktuvui tie patys veiksniai – greitis ir forma – ir toliau turės įtakos teikiamo pasipriešinimo dydžiui.

Ne mažiau įdomi yra oro įtakos šaudymo tikslumui tyrimo istorija. Tokio pobūdžio darbai atliekami jau seniai, pirmieji jų aprašymai datuojami 1742 m. Įvairiose šalyse buvo atliekami eksperimentai su skirtingų formų kulkomis ir sviediniais. Atlikus tyrimus buvo nustatyta optimali kulkos forma bei jos galvos ir uodegos pjūvių santykis, sukurtos balistinės kulkos elgsenos skrendant lentelės.

Vėliau buvo atliekami kulkos skrydžio priklausomybės nuo jos greičio tyrimai, toliau buvo tobulinama, o taip pat tobulinama kulkos forma.Sukurtas ir sukurtas specialus matematinis įrankis - balistinis koeficientas. Tai rodo aerodinaminio pasipriešinimo ir kulką veikiančių jėgų santykį.

Straipsnyje aptariama, kas yra oro pasipriešinimo jėga, pateikiama formulė, leidžianti nustatyti įvairių veiksnių įtakos pasipriešinimo dydžiui dydį ir laipsnį, nagrinėjamas jos poveikis įvairiose technologijos srityse.

Atsparumo koeficientas leidžia atsižvelgti į energijos nuostolius kūno judėjimo metu. Dažniausiai nagrinėjami du judėjimo tipai: judėjimas paviršiumi ir judėjimas medžiagoje (skystyje arba dujose). Jei atsižvelgiama į judėjimą išilgai atramos, tada paprastai kalbama apie trinties koeficientą. Tuo atveju, kai atsižvelgiama į kūno judėjimą skystyje ar dujose, tada turimas galvoje formos pasipriešinimo koeficientas.

Pasipriešinimo (trinties) slydimo koeficiento nustatymas

APIBRĖŽIMAS

Atsparumo koeficientas (trintis) yra proporcingumo koeficientas, jungiantis trinties jėgą () ir kūno normalaus slėgio (N) jėgą ant atramos. Paprastai šis koeficientas žymimas graikiška raide. Šiuo atveju trinties koeficientas apibrėžiamas taip:

Kalbame apie slydimo trinties koeficientą, kuris priklauso nuo bendrų trinamųjų paviršių savybių ir yra bematis dydis. Trinties koeficientas priklauso nuo: paviršiaus apdorojimo kokybės, besitrinančių kūnų, nešvarumų ant jų buvimo, kūnų judėjimo greičio vienas kito atžvilgiu ir kt. Trinties koeficientas nustatomas empiriškai (empiriškai).

Pasipriešinimo (trinties) riedėjimui koeficiento nustatymas

APIBRĖŽIMAS

Pasipriešinimo riedėjimui (trinties) koeficientas dažniau pažymėti raide. Jį galima nustatyti naudojant riedėjimo trinties momento () ir jėgos, kuria kūnas prispaudžiamas prie atramos (N), santykį:

Šis koeficientas turi ilgio matmenį. Pagrindinis jo vienetas SI sistemoje bus skaitiklis.

Formos varžos koeficiento nustatymas

APIBRĖŽIMAS

Formos pasipriešinimo koeficientas– fizikinis dydis, lemiantis medžiagos reakciją į kūno judėjimą joje. Galima sakyti ir kitaip: tai fizikinis dydis, nulemiantis kūno reakciją į judėjimą materijoje. Šis koeficientas nustatomas empiriškai, jo apibrėžimas yra formulė:

kur yra pasipriešinimo jėga, yra medžiagos tankis, yra medžiagos srauto greitis (arba kūno judėjimo medžiagoje greitis), kūno projekcijos plotas į plokštumą, statmeną judėjimas (statmenai srautui).

Kartais, jei atsižvelgiama į pailgo kūno judėjimą, jie mano:

kur V yra kūno tūris.

Nagrinėjamas pasipriešinimo koeficientas yra bematis dydis. Jame neatsižvelgiama į poveikį kūnų paviršiui, todėl formulė (3) gali tapti netinkama, jei laikoma, kad medžiaga turi didelį klampumą. Tempimo koeficientas (C) yra pastovus tol, kol Reinoldso skaičius (Re) yra pastovus. Apskritai .

Jei kūnas turi aštrias briaunas, tada empiriškai gaunama, kad tokių kūnų pasipriešinimo koeficientas išlieka pastovus plačiame Reinoldso skaičių diapazone. Taigi eksperimentiškai buvo gauta, kad apvalioms plokštėms, išdėstytoms skersai oro srauto, pasipriešinimo koeficiento vertės yra nuo 1,1 iki 1,12. Sumažėjus Reinoldso skaičiui (), pasipriešinimo dėsnis virsta Stokso įstatymu, kuris apvalioms plokštėms turi tokią formą:

Rutulio pasipriešinimas buvo tiriamas daugeliui Reinoldso skaičių iki Pamiršau:

Informacinėse knygose pateikiami apvalių cilindrų, rutulių ir apvalių plokščių pasipriešinimo koeficientai, atsižvelgiant į Reinoldso skaičių.

Aviacijos technikoje ypač svarbi problema, kaip rasti kūno formą su minimaliu pasipriešinimu.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

Pratimas Automobilio maksimalus greitis horizontalioje kelio atkarpoje lygus, kai jo didžiausia galia lygi P. Automobilio pasipriešinimo koeficientas yra C, o didžiausias pjūvio plotas greičiui statmena kryptimi S. pasipriešinimas be pokyčio. Apsvarstykite trinties jėgą kelio dangoje nepakitusią, nustatykite, kokia yra didžiausia automobilio galia, jei jo greitis horizontalioje kelio atkarpoje tampa lygus. Oro tankis lygus.
Sprendimas Padarykime piešinį.

Mes apibrėžiame automobilio galią taip:

kur yra transporto priemonės traukos jėga.

Darant prielaidą, kad automobilis horizontalioje kelio atkarpoje juda pastoviu greičiu, antrąjį Niutono dėsnį rašome tokia forma:

Projekcijoje į X ašį (1 pav.) turime:

Pasipriešinimo jėga, kurią patiria ore judantis automobilis, gali būti išreikšta taip:

Tada automobilio galią galima užrašyti:

Iš (1.5) išreikškime automobilio trinties jėgą kelyje:

Parašykime galios išraišką, bet su automobilio parametrais pakeistais pagal problemos teiginį:

Atsižvelgkime į tai, kad automobilio trinties jėga kelyje nepasikeitė, ir atsižvelgsime į išraišką (1.6):

Atsakymas

2 PAVYZDYS

Pratimas Koks yra didžiausias rutulio, laisvai krentančio ore, greitis, jei žinote: rutulio tankį (), oro tankį (), rutulio masę (), pasipriešinimo koeficientą C?
Sprendimas Padarykime piešinį.

Parašykime antrąjį Niutono laisvojo rutulio kritimo dėsnį: