Сіла супраціву паветра - а без яе ніяк

Мы настолькі прывыклі да таго, што акружаны паветрам, што часта не звяртаем на гэта ўвагі. Гаворка тут ідзе, перш за ўсё, аб прыкладных тэхнічных задачах, пры вырашэнні якіх на першым часе забываецца, што існуе сіла супраціву паветра.

Яна нагадвае пра сябе практычна пры любым дзеянні. Хоць мы паедзем на аўтамабілі, хоць паляцім на самалёце, нават калі будзем проста кідаць камень. Вось і паспрабуем зразумець, што сабой уяўляе сіла супраціву паветра на прыкладзе простых выпадкаў.

Вы не задумваліся, чаму аўтамабілі маюць такую абцякальную форму і роўную паверхню? А бо ўсё на самай справе вельмі зразумела. Сіла супраціву паветра складаецца з двух велічынь - з супраціву трэння паверхні цела і супраціву формы цела. З мэтай памяншэння сілы трэння і дамагаюцца памяншэння няроўнасцяў і шурпатасцяў на знешніх дэталях пры вырабе аўтамабіляў і любых іншых транспартных сродкаў.

Для гэтага іх грунтуюць, афарбоўваюць, паліруюць і лакуюць. Падобная апрацоўка дэталяў прыводзіць да таго, што супраціў паветра, якое ўздзейнічае на аўтамабіль, памяншаецца, павышаецца хуткасць аўтамабіля і памяншаецца расход паліва пры руху. Наяўнасць сілы супраціву тлумачыцца тым, што пры руху аўтамабіля паветра сціскаецца і перад ім ствараецца вобласць мясцовага павышанага ціску, а за ім, адпаведна, вобласць разрэджання.

Трэба адзначыць, што пры падвышаных хуткасцях руху машыны асноўны ўклад у супраціў уносіць форма аўто. Сіла супраціву, формула разліку якой прыведзена ніжэй, вызначае фактары, ад якіх яна залежыць.

Сіла супраціву = Сх * S * V2 * r / 2

дзе S - плошча пярэдняй праекцыі машыны;

Cx - каэфіцыент, які ўлічвае аэрадынамічны супраціў;

V - хуткасць руху;

r - шчыльнасць паветра.

Як няцяжка заўважыць з прыведзенай формулы, сіла супраціву не залежыць ад масы аўтамабіля. Асноўны ўклад ўносяць два кампаненты - квадрат хуткасці і форма аўтамабіля. Г.зн. пры павышэнні хуткасці руху ў два разы ў чатыры разы павялічыцца супраціў. Ну і папярочны перасек аўтамабіля аказвае значны ўплыў. Чым больш абцякальным будзе аўтамабіль, тым менш супраціў паветра.

І ў формуле ёсць яшчэ параметр, які проста патрабуе звярнуць на яго пільную ўвагу - шчыльнасць паветра. Але яго ўплыў ўжо больш прыкметна пры палётах самалётаў. Як вядома, з павышэннем вышыні памяншаецца шчыльнасць паветра. Значыць, адпаведна будзе змяншацца сіла яго супраціву. Аднак і для самалёта на велічыню якое робіцца супраціву будуць па-ранейшаму ўплываць тыя ж фактары - хуткасць руху і форма.

Не менш цікавай з'яўляецца гісторыя вывучэння ўплыву паветра на дакладнасць стральбы. Работы падобнага характару вяліся даўно, першыя іх апісанні ставяцца да 1742 годзе. Эксперыменты праводзіліся ў розных краінах, з рознай формай куль і снарадаў. У выніку правядзення даследаванняў была вызначана аптымальная форма кулі і суадносіны яе галаўны і хваставой частцы, распрацаваны балістычныя табліцы паводзін кулі ў палёце.

У далейшым праводзіліся даследаванні залежнасці палёту кулі ад яе хуткасці, працягвала адпрацоўвацца форма кулі, а таксама ўдасканальвалася методыка даследавання. Былі распрацаваны матэматычныя мадэлі і створаны адмысловы матэматычны інструмент - балістычны каэфіцыент. Ён паказвае суадносіны сіл аэрадынамічнага супраціву і сіл інэрцыі, якія дзейнічаюць на кулю.

У артыкуле разгледжана, што сабой уяўляе сіла супраціву паветра, дадзена формула, якая дазваляе вызначыць велічыню і ступень уплыву розных фактараў на велічыню супраціву, разгледжана яго ўздзеянне ў розных галінах тэхнікі.