阻力對物體的運動有什么影響

2024-10-04 好文

　　阻力對物體運動的影響是什么

　　阻力對物體運動的影響：讓同一小車從同一斜面的同一高度自由滑下(控制變量法)，是為了使小車滑到斜面底端時有相同的速度;阻力的大小用小車在木板上滑動的距離的長短來體現(轉化法)。

　　汽車剎車前，乘客與汽車一起處于運動狀態，當剎車時，乘客的腳由于受摩擦力作用，隨汽車突然停止，而乘客的上身由于慣性要保持原來的運動狀態，繼續向汽車行駛的方向運動。

　　二力平衡條件的應用：

　　⑴根據受力情況判斷物體的運動狀態。

　　①當物體不受任何力作用時，物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態(平衡狀態)。

　　②當物體受平衡力作用時，物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態(平衡狀態)。

　　③當物體受非平衡力作用時，物體的運動狀態一定發生改變。

　　阻力是什么

　　妨礙物體運動的作用力，稱“阻力”。

　　在一段平直的鐵路上行駛的火車，受到機車的牽引力，同時受到空氣和鐵軌對它的阻力。

　　牽引力和阻力的方向相反，牽引力使火車速度增大，而阻力使火車的速度減小。如果牽引力和阻力彼此平衡，它們對火車的作用就互相抵消，火車就保持勻速直線運動。

　　物體在液體中運動時，運動物體受到流體的作用力，使其速度減小，這種作用力亦是阻力。

　　例如劃船時船槳與水之間，水阻礙槳向后運動之力就是阻力。又如，物體在空氣中運動，因與空氣摩擦而受到阻力。

　　由于空氣的粘性作用，物體表面會產生與物面相切的摩擦力，全部摩擦力的合力稱為摩擦阻力。與物面相垂直的氣流壓力合成的阻力稱壓差阻力。

　　在實際流體中，粘性作用下不僅會產生摩擦阻力，而且會使物面壓強分布與理想流體中的分布有別，并產生壓差阻力。對于具有良好流線形的物體，在未發生邊界層分離的情形(見邊界層)，粘性引起的壓差阻力比摩擦阻力小得多。

　　對于非流線形物體，邊界層分離會造成很大的壓差阻力，成為總阻力中的主要部分。當機翼或其他物體產生舉力時，在物體后面形成沿流動方向的尾渦，與這種尾渦有關的阻力稱為誘導阻力，其數值大致與舉力的平方成正比。

　　在跨聲速(見跨聲速流動)或超聲速(見超聲速流動)氣流中會有激波產生，經過激波有機械能的損失，由此引起的阻力稱為波阻，這是另一種形式的阻力。

　　作加速運動的物體會帶動周圍流體一起加速，產生一部分附加的阻力，通常用某個假想的附連質量與物體加速度的乘積表示。船舶在水面上航行時會產生水波，與此有關的阻力稱為興波阻力。

　　空氣阻力公式

　　空氣阻力的公式：F=(1/2)CρSV^2，C為空氣阻力系數，該值通常是實驗值，和物體的特征面積(迎風面積)，物體光滑程度和整體形狀有關;

　　ρ為空氣密度，正常的干燥空氣可取1.293g/l，特殊條件下可以實地監測;S為物體迎風面積;V為物體與空氣的相對運動速度。

　　由上式可知，正常情況下空氣阻力的大小與空氣阻力系數及迎風面積成正比，與速度平方成正比。在空氣中如果速度達到2.5M(馬赫)附近，由于空氣的摩擦，開始出現氣動加熱現象。

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