Hvordan avhenger kraften til luftmotstanden av formen til en gjenstand og dens masse.

Som et resultat av en rekke eksperimenter, studier og teoretiske generaliseringer, ble det etablert en formel for å beregne kraften til luftmotstanden

hvor S er tverrsnittsarealet til kulen,

c er massen av luft under gitte atmosfæriske forhold;

Kulehastighet;

- en eksperimentell koeffisient avhengig av punktformelen og et tall som er hentet fra forhåndskompilerte tabeller.

Størrelsen på motstandskraften avhenger av følgende faktorer:

Tverrsnittsareal av en kule. Derfor er luftmotstandens kraft direkte proporsjonal med tverrsnittsarealet til kulen;

- lufttetthet. Formelen viser at kraften til luftmotstanden er direkte proporsjonal med lufttettheten. Skytetabellene er satt sammen for normale atmosfæriske forhold. Ved avvik faktisk temperatur og trykk fra normale verdier er det nødvendig å gjøre korrigeringer ved bruk av skytetabeller;

- kulehastighet. Avhengigheten av luftmotstandens kraft av kulens hastighet er uttrykt av en kompleks lov. Formelen inkluderer vilkår V 2 og etablere avhengigheten av luftmotstandsstyrke av hastighet. For å studere denne avhengigheten bør du vurdere en graf som viser hvordan kulehastigheten påvirker luftmotstandens kraft (fig. 8).

Tidsplan 1 - Avhengighet av dragkraft på kulehastighet

Lignende utseende grafer er oppnådd for artillerigranater. Av grafen følger det at kraften til luftmotstanden øker med økende kulehastighet. Økningen i dragkraft opp til en hastighet på 240 m/sek er relativt sakte. Ved hastigheter nær lydhastigheten øker luftmotstandens kraft kraftig. Dette forklares med dannelsen av en ballistisk bølge og, i forbindelse med dette, en økning i forskjellen i lufttrykk på hodet og bunndelen av kulen;

- kuleformer. Formen på kulen påvirker funksjonen som er inkludert i formelen betydelig. Spørsmålet om den mest fordelaktige kuleformen er ekstremt kompleks og kan ikke løses på grunnlag av ekstern ballistikk. Veldig viktig faktor når du velger formen på en kule, er det: formålet med kulen, metoden for å lede den langs riflingen, kaliber og vekt på kulen, enheten til våpenet den er beregnet for, etc.

For å redusere effekten av overflødig lufttrykk, er det nødvendig å skjerpe og forlenge kulehodet. Dette forårsaker en viss rotasjon av fronten av hodebølgen, på grunn av dette overtrykk luft til kulehodet. Dette fenomenet kan forklares med det faktum at når hodedelen blir skarpere, avtar hastigheten som luftpartiklene frastøtes til sidene fra kulens overflate.

Erfaring viser at formen på kulehodet spiller en mindre rolle for luftmotstanden. Hovedfaktoren er høyden på hodedelen og måten den er i kontakt med den ledende delen. Vanligvis blir generatrisen til kulens hodedel tatt for å være en sirkelbue, hvis sentrum er enten ved bunnen av hodedelen eller litt under den (fig. 9). Haledelen er oftest laget i form av en avkortet kjegle med en helningsvinkel på generatrisen (fig. 10).

Figur 8 - Formen på den ogive delen av kulen

Figur 9 - Form på bunnen av kulen

Luftstrømmen rundt den koniske haledelen er mye bedre. Region lavtrykk nesten fraværende og virveldannelse er mye mindre intens. Med tanke på ekstern ballistikk er det fordelaktig å gjøre den ledende delen av kulen muligens kortere. Men med en kort ledende del er den riktige påvirkningen av kulen på riflingen av tønnen vanskelig: demontering av kulehuset er mulig. Det skal bemerkes at vi kan snakke om den mest fordelaktige formen til en kule bare for en viss hastighet, siden for hver hastighet er det sin egen mest fordelaktige form.

I fig. 9 viser de mest fordelaktige formene av prosjektiler for forskjellige hastigheter. Den horisontale aksen viser prosjektilhastigheter, og den vertikale aksen viser prosjektilhøyder i kaliber.

Figur 9 - Avhengighet av den relative lengden til prosjektilet av hastighet

Som du kan se, med økende hastighet, øker lengden på hodedelen og den totale lengden på prosjektilet, og haledelen avtar. Denne avhengigheten forklares av det faktum at ved høye hastigheter faller hovedandelen av luftmotstandskraften på hodedelen. Derfor er hovedoppmerksomheten rettet mot å redusere motstanden til hodedelen, som oppnås ved å skjerpe og forlenge den. Halen på prosjektilet er i dette tilfellet gjort kort slik at prosjektilet ikke er for langt.

Ved lave prosjektilhastigheter er lufttrykket på hodedelen lite og vakuumet bak denne delen, selv om det er mindre enn ved høye hastigheter, utgjør en betydelig andel av den totale luftmotstandskraften. Derfor er det nødvendig å lage en relativt lang konisk haledel av prosjektilet for å redusere effekten av det uttømte rommet. Hodedelen kan være kortere, siden lengden er av mindre betydning i dette tilfellet. Slipingen av halepartiet er spesielt stor for prosjektiler med hastighet mindre hastighet lyd. I dette tilfellet er dråpeformen mest fordelaktig. Denne formen er gitt til miner og luftbomber.

Eksperimenter per definisjon

Siden 1860 forskjellige land eksperimenter ble utført med prosjektiler av forskjellige kaliber og former for å bestemme.

Tidsplan 2 - Kurver for forskjellige former av prosjektiler: 1, 2, 3 - lignende i form; 4 - lett kule

Ved å undersøke kurvene for prosjektiler av lignende form, kan man være overbevist om at de også har lignende utseende. Dette gjør det mulig å tilnærmet uttrykke for et bestemt prosjektil i form av et annet prosjektil, tatt som en standard, ved å bruke en konstant faktor i:

Denne multiplikatoren, eller forholdet mellom et gitt prosjektil og et annet prosjektil tatt som standard, kalles prosjektilformkoeffisienten. For å bestemme formkoeffisienten til et prosjektil, er det nødvendig å eksperimentelt finne luftmotstandskraften for det for enhver hastighet. Deretter bruker du formelen du kan finne

Ved å dele det resulterende uttrykket med får vi formfaktoren

Ulike forskere har gitt forskjellige matematiske uttrykk for beregning. For eksempel uttrykte Siachi (graf 3) motstandsloven med følgende formel

hvor F(V) - motstandsfunksjon.

Graf 3 - Motstandsloven

N.V.-motstandsfunksjon Maievsky og N.A. Zabudsky er mindre enn Siacci-resistensfunksjonen. Konverteringsfaktor fra Siaccis motstandslov til N.V.s motstandslov. Mayevsky og N.A. Zabudskys gjennomsnitt er 0,896.

Ved Military Engineering Artillery Academy oppkalt etter. F.E. Dzerzhinsky utledet loven om luftmotstand for langdistanseprosjektiler. Denne loven ble oppnådd basert på behandling av resultatene av spesialskyting med langdistanseskjell og kuler. Motstandsfunksjonene i denne loven er valgt slik at i ballistiske beregninger for langdistanseprosjektiler, samt for kuler og fjærprosjektiler (miner), er formkoeffisienten så nær enhet som mulig. Funksjonen for hastigheter mindre enn 256 m/sek eller større enn 1410 m/sek kan uttrykkes som en monomial La oss bestemme koeffisienten

For V< 256 м/ сек

For V > 1410 m/s

Når du skal spesifisere en formfaktor bør du alltid angi i forhold til hvilken motstandslov den er gitt. I formelen for å bestemme kraften til luftmotstanden, erstatter vi, får vi

Gjennomsnittsverdien av formkoeffisienten for Siaccis motstandslov er gitt i tabell. 3.

Tabell 3 - i verdier for ulike prosjektiler og kuler

En av manifestasjonene av gjensidig gravitasjonskraft er tyngdekraften, dvs. kroppens tiltrekningskraft mot jorden. Hvis bare tyngdekraften virker på en kropp, så gjennomgår den fritt fall. Følgelig er fritt fall fall av kropper i luftløst rom under påvirkning av tyngdekraften mot jorden, med utgangspunkt i en hviletilstand.

Dette fenomenet ble først studert av Galileo, men på grunn av mangelen på luftpumper han kunne ikke utføre eksperimenter i luftløst rom, så Galileo utførte eksperimenter i luft. Ved å forkaste alle sekundære fenomener som oppstår når kropper beveger seg i luften, oppdaget Galileo lovene om fritt fall for kropper. (1590)

1. lov. Fritt fall er en rettlinjet jevnt akselerert bevegelse.
2. lov. Tyngdeakselerasjonen på et gitt sted på jorden er den samme for alle legemer; dens gjennomsnittlige verdi er 9,8 m/s.

Avhengighetene mellom de kinematiske egenskapene til fritt fall er hentet fra formler for jevn akselerert bevegelse, hvis vi i disse formlene setter a = g. For v0 = 0 V = gt, H = gt2\2, v = √2gH.

I praksis motstår luft alltid bevegelsen til en fallende kropp, og for en gitt kropp, jo større fallhastighet, jo større er luftmotstanden. Følgelig, når fallhastigheten øker, øker luftmotstanden, akselerasjonen av kroppen reduseres, og når luftmotstanden blir lik styrke tyngdekraften, vil akselerasjonen til et fritt fallende legeme bli null. I fremtiden vil bevegelsen av kroppen være en enhetlig bevegelse.

Virkelig bevegelse av kropper i jordens atmosfære oppstår langs en ballistisk bane, vesentlig forskjellig fra en parabolsk på grunn av luftmotstand. For eksempel, hvis du avfyrer en kule fra en rifle med en hastighet på 830 m/s i en vinkel α = 45° mot horisonten og bruker et filmkamera til å registrere den faktiske banen til sporkulen og plasseringen av dens nedslag, da vil rekkevidden være ca. 3,5 km. Og hvis du regner det ut ved hjelp av formelen, blir det 68,9 km. Forskjellen er enorm!

Luftmotstand avhenger av fire faktorer: 1) STØRRELSEN på det bevegelige objektet. En stor gjenstand vil åpenbart få mer motstand enn en liten. 2) FORM på en bevegelig kropp. Flat plate bestemt område vil gi mye større vindmotstand enn en strømlinjeformet kropp (dråpeform) som har samme tverrsnittsareal for samme vind, faktisk 25 ganger større! Den runde gjenstanden er et sted i midten. (Dette er grunnen til at karosseriet til alle biler, fly og paraglidere er avrundet eller dråpeformet når det er mulig: det reduserer luftmotstanden og lar deg bevege deg raskere med mindre innsats på motoren, og derfor mindre drivstoff). 3) LUFTTETTHET. Vi vet allerede at en kubikkmeter veier ca 1,3 kg ved havnivå, og jo høyere du kommer, jo mindre tett blir luften. Denne forskjellen kan spille en praktisk rolle når du tar av bare fra svært stor høyde. 4) HASTIGHET. Hver av de tre faktorene som er vurdert så langt gir et proporsjonalt bidrag til luftmotstanden: Hvis du dobler en av dem, dobles luftmotstanden også; hvis du reduserer en av dem til det halve, faller motstanden med det halve.

LUFTMOTSTAND er lik HALVTE LUFTENS TETTHET multiplisert med DRAGKOEFFISIENTEN multiplisert med SEKSJONSOMRÅDET og multiplisert med HASTIGHETSKVADRATET.

La oss introdusere følgende symboler: D - luftmotstand; p - lufttetthet; A - tverrsnittsareal; cd - motstandskoeffisient; υ - lufthastighet.

Nå har vi: D = 1/2 x р x cd x A x υ 2

Når en kropp faller inn i reelle forhold akselerasjonen til kroppen vil ikke være lik akselerasjonen av tyngdekraften. I dette tilfellet vil Newtons andre lov ha formen ma = mg – Fresist –Farch

Farkh. =ρqV , siden lufttettheten er lav, kan den neglisjeres, da ma = mg – ηυ

La oss analysere dette uttrykket. Det er kjent at en dragkraft virker på en kropp som beveger seg i luften. Det er nesten åpenbart at denne kraften avhenger av bevegelseshastigheten og størrelsen på kroppen, for eksempel tverrsnittsarealet S, og denne avhengigheten er av typen "jo større υ og S, jo større F." Du kan også klargjøre typen av denne avhengigheten basert på vurderinger av dimensjoner (måleenheter). Faktisk måles kraft i newton ([F] = N), og N = kg m/s2. Det kan sees at andre kvadrat er inkludert i nevneren. Herfra er det umiddelbart klart at kraften må være proporsjonal med kvadratet av kroppens hastighet ([υ2] = m2/s2) og tetthet ([ρ] = kg/m3) - selvfølgelig mediet som kroppen beveger seg i . Så,

Og for å understreke at denne kraften er rettet mot hastighetsvektoren.

Vi har allerede lært mye, men det er ikke alt. Sikkert dragkraften (aerodynamisk kraft) avhenger også av formen på kroppen - det er ingen tilfeldighet at fly er laget "godt strømlinjeformet". For å ta hensyn til denne forventede avhengigheten, er det mulig å introdusere en dimensjonsløs faktor i forholdet (proporsjonalitet) oppnådd ovenfor, som ikke vil krenke likheten av dimensjoner i begge deler av denne relasjonen, men vil gjøre den til likhet:

La oss forestille oss en ball som beveger seg i luften, for eksempel en pellet som flyr horisontalt fra starthastighet- Hvis det ikke var luftmotstand, ville pelleten på en avstand x i tid beveget seg vertikalt nedover med. Men på grunn av virkningen av dragkraften (rettet mot hastighetsvektoren), vil flukttiden for pelleten til vertikalplanet x være større enn t0. Følgelig vil tyngdekraften virke lenger på pelleten, slik at den faller under y0.

Og generelt vil pelleten bevege seg langs en annen kurve, som ikke lenger er en parabel (det kalles en ballistisk bane).

I nærvær av en atmosfære blir fallende kropper, i tillegg til tyngdekraften, påvirket av kreftene til viskøs friksjon med luften. Til en grov tilnærming, ved lave hastigheter, kan kraften til viskøs friksjon betraktes som proporsjonal med bevegelseshastigheten. I dette tilfellet har bevegelsesligningen til kroppen (Newtons andre lov) formen ma = mg – η υ

Kraften av viskøs friksjon som virker på sfæriske legemer som beveger seg ved lave hastigheter er omtrent proporsjonal med deres tverrsnittsareal, dvs. kvadratisk kroppsradius: F = -η υ= - const R2 υ

Massen til et sfærisk legeme med konstant tetthet er proporsjonalt med volumet, dvs. terning med radius m = ρ V = ρ 4/3π R3

Ligningen er skrevet under hensyntagen til nedoverretningen til OY-aksen, hvor η er luftmotstandskoeffisienten. Denne verdien avhenger av tilstanden til miljøet og kroppsparametere (kroppsvekt, størrelse og form). For et sfærisk legeme, i henhold til Stokes-formelen η =6(m(r hvor m er kroppens masse, r er kroppens radius, ( er luftviskositetskoeffisienten.

Tenk for eksempel på fallet av baller fra forskjellige materialer. La oss ta to kuler med samme diameter, plast og jern. La oss anta for klarhetens skyld at tettheten til jern er 10 ganger større enn tettheten til plast, så jernkulen vil ha en masse 10 ganger større, og følgelig vil treghet være 10 ganger høyere, dvs. under samme kraft vil den akselerere 10 ganger langsommere.

I et vakuum virker bare tyngdekraften på kulene, det er 10 ganger mer enn på plastkuler, og de vil akselerere med samme akselerasjon (10 ganger stor styrke tyngdekraften kompenserer for 10 ganger større treghet jernkule). Med samme akselerasjon vil begge kulene reise samme avstand på samme tid, dvs. med andre ord, de vil falle samtidig.

I luften: kraften til aerodynamisk motstand og den arkimedeiske kraften legges til tyngdekraften. Begge disse kreftene er rettet oppover, mot tyngdekraftens virkning, og begge avhenger kun av størrelsen og hastigheten til kulene (avhenger ikke av deres masse) og kl. like hastigheter bevegelsene er like for begge ballene.

Til. resultanten av de tre kreftene som virker på jernkulen vil ikke lenger være 10 ganger større enn den tilsvarende resultanten av tre, men mer enn 10, og tregheten til jernkulen forblir større enn tregheten til treen ved at samme 10 ganger Følgelig vil akselerasjonen til jernkulen være større enn plastkulen, og han vil falle tidligere.

Det er en komponent av den totale aerodynamiske kraften.

Makt dra vanligvis representert som summen av to komponenter: drag ved null løft og induktivt drag. Hver komponent er preget av sin egen dimensjonsløse luftmotstandskoeffisient og en viss avhengighet av bevegelseshastigheten.

Drag kan bidra til både ising fly(på lave temperaturer luft), og forårsake oppvarming av frontoverflatene til flyet ved supersoniske hastigheter ved støtionisering.

Dra ved null løft

Denne motstandskomponenten er ikke avhengig av størrelsen på løftekraften som skapes og består av vingens profilmotstand, motstanden til flyets strukturelle elementer som ikke bidrar til løftet, og bølgemotstand. Sistnevnte er betydelig når man beveger seg i nær- og supersoniske hastigheter, og er forårsaket av formasjonen sjokkbølge, som bærer bort en betydelig del av bevegelsesenergien. Bølgemotstand oppstår når flyet når en hastighet som tilsvarer det kritiske Mach-tallet, når en del av strømmen som strømmer rundt flyvingen får oversonisk hastighet. Jo større det kritiske tallet M er, jo større vingeseivinkel, jo spissere er vingens forkant, og jo tynnere er den.

Motstandskraften er rettet mot bevegelseshastigheten, dens størrelse er proporsjonal med det karakteristiske området S, tettheten til mediet ρ og kvadratet på hastigheten V:

C x 0 er den dimensjonsløse aerodynamiske luftmotstandskoeffisienten, hentet fra likhetskriterier, for eksempel Reynolds- og Froude-tall i aerodynamikk.

Bestemmelse av det karakteristiske området avhenger av kroppens form:

i det enkleste tilfellet (ball) - tverrsnittsareal;
for vinger og empennage - området til vingen/empennage i plan;
for propeller og rotorer til helikoptre - enten området til bladene eller det feide området av rotoren;
for avlange rotasjonsorienterte legemer langs flow (flykropp, luftskipsskall) - redusert volumetrisk areal lik V 2/3, hvor V er volumet av kroppen.

Kraften som kreves for å overvinne en gitt komponent av dragkraften er proporsjonal med Cuba hastighet.

Induktiv reaktans

Induktiv reaktans(Engelsk) løft-indusert luftmotstand) er en konsekvens av dannelsen av løft på en vinge med begrenset spenn. Asymmetrisk strømning rundt vingen fører til at luftstrømmen slipper ut av vingen i en vinkel til strømmen som faller inn på vingen (den såkalte flow-bevel). Under bevegelsen av vingen er det således en konstant akselerasjon av massen av innkommende luft i en retning vinkelrett på flyretningen og rettet nedover. Denne akselerasjonen er for det første ledsaget av dannelsen av en løftekraft, og for det andre fører den til behovet for å gi kinetisk energi til den akselererende strømmen. Mengde kinetisk energi, nødvendig for å gi en hastighet til strømmen vinkelrett på flyretningen, og vil bestemme mengden av induktiv reaktans.

Størrelsen på indusert motstand påvirkes ikke bare av størrelsen på løftekraften, men også av dens fordeling langs vingespennet. Minimumsverdien for induktiv motstand oppnås med en elliptisk fordeling av løftekraften langs spennet. Når du designer en vinge, oppnås dette ved å bruke følgende metoder:

velge en rasjonell vingeplanform;
bruk av geometrisk og aerodynamisk vri;
installasjon av hjelpeflater - vertikale vingespisser.

Induktiv reaktans er proporsjonal torget løftekraft Y, og omvendt vingeareal S, dens forlengelse λ, middels tetthet ρ og torget hastighet V:

Dermed gir indusert luftmotstand et betydelig bidrag når du flyr i lave hastigheter (og som en konsekvens ved høye angrepsvinkler). Den øker også når vekten på flyet øker.

Total motstand

Er summen av alle typer motstandskrefter:

X = X 0 + X Jeg

Siden dra ved null løft X 0 er proporsjonal med kvadratet av hastigheten, og den induktive X Jeg- er omvendt proporsjonal med kvadratet av hastigheten, så gir de forskjellige bidrag kl forskjellige hastigheter. Med økende hastighet, X 0 vokser, og X Jeg- fall, og grafen over den totale motstanden X på hastighet ("påkrevd skyvekraftkurve") har et minimum i skjæringspunktet mellom kurvene X 0 og X Jeg, hvor begge motstandskreftene er like store. Ved denne hastigheten har flyet minst luftmotstand for et gitt løft ( lik vekt), og derfor den høyeste aerodynamiske kvaliteten.

Wikimedia Foundation.

2010.

Vi er så vant til å være omgitt av luft at vi ofte ikke legger merke til det. Vi snakker her først og fremst om anvendte tekniske problemer, når man løser som man først glemmer at det er en luftmotstandskraft.

Hun minner seg selv om seg selv i nesten alle handlinger. Selv om vi kjører bil, selv om vi flyr på et fly, selv om vi bare kaster stein. Så la oss prøve å forstå hva luftmotstandens kraft er ved å bruke enkle tilfeller som eksempler. Har du noen gang lurt på hvorfor biler har en så strømlinjeformet form og jevn overflate? Men alt er faktisk veldig klart. Luftmotstandens kraft består av to størrelser - friksjonsmotstanden til kroppens overflate og motstanden til kroppens form. For å redusere og oppnå en reduksjon i uregelmessigheter og ruhet på ytre deler ved produksjon av biler og andre.

Kjøretøy For å gjøre dette blir de grunnet, malt, polert og lakkert. Slik bearbeiding av deler fører til at luftmotstanden som virker på bilen avtar, bilens hastighet øker og drivstofforbruket ved kjøring avtar. Tilstedeværelsen av en motstandskraft forklares av det faktum at når en bil beveger seg, komprimeres luften og et lokalområde skapes foran den. høyt blodtrykk

, og bak den, følgelig, en region med sjeldenhet.

Det skal bemerkes at ved økte kjøretøyhastigheter er hovedbidraget til motstand laget av bilens form. Motstandskraften, som beregningsformelen er gitt nedenfor, bestemmer faktorene den avhenger av.

Motstandskraft = Cx*S*V2*r/2

der S er frontprojeksjonsområdet til maskinen;

Som det er lett å se av ovenstående, avhenger ikke motstanden av bilens masse. Hovedbidraget kommer fra to komponenter - kvadratet på hastigheten og formen på bilen. De. Når hastigheten dobles, vil motstanden firedobles. Vel, tverrsnittet av bilen har en betydelig innflytelse. Jo mer strømlinjeformet bilen er, jo mindre luftmotstand.

Og i formelen er det en annen parameter som ganske enkelt krever å være oppmerksom på den - lufttetthet. Men dens innflytelse er allerede mer merkbar under flyreiser. Som du vet, avtar lufttettheten med økende høyde. Dette betyr at kraften til motstanden vil avta tilsvarende. For et fly vil imidlertid de samme faktorene fortsette å påvirke mengden motstand som gis - hastighet og form.

Ikke mindre interessant er historien om å studere luftens innflytelse på skytingsnøyaktighet. Arbeid av denne art ble utført for lenge siden deres første beskrivelser dateres tilbake til 1742. Eksperimenter ble utført i forskjellige land, med ulike former kuler og skjell. Som et resultat av forskningen ble den optimale formen til kulen og forholdet mellom hode- og haledeler bestemt, og ballistiske tabeller over kulens oppførsel under flukt ble utviklet.

Deretter ble det utført studier på avhengigheten av en kules flukt av hastigheten, formen på kulen fortsatte å bli utarbeidet, og et spesielt matematisk verktøy ble utviklet og opprettet - den ballistiske koeffisienten. Den viser forholdet mellom de aerodynamiske motstandskreftene som virker på kulen.

Artikkelen diskuterer hva luftmotstandens kraft er og gir en formel som lar deg bestemme størrelsen og graden av påvirkning ulike faktorer på størrelsen på motstand vurderes dens innvirkning på forskjellige teknologifelt.

Alle komponenter av luftmotstand er vanskelig å bestemme analytisk. Derfor har en empirisk formel funnet anvendelse i praksis, som har følgende form for hastighetsområdet som er karakteristisk for en ekte bil:

Hvor Med X - dimensjonsløs luftstrømskoeffisient, avhengig av kroppsform; ρ in – lufttetthet ρ in = 1,202…1,225 kg/m 3 ; EN– midtseksjonsareal (tverrprojeksjonsområde) av bilen, m2; V– kjøretøyets hastighet, m/s.

Finnes i litteraturen luftmotstandskoeffisient k V :

F V = k V ENV 2 , Hvor k V =c X ρ V /2 , – luftmotstandskoeffisient, Ns 2 /m 4.

…og effektiviseringsfaktorq V : q V = k V · A.

Hvis i stedet Med X erstatning Med z, så får vi den aerodynamiske løftekraften.

Midtseksjonsområde for en bil:

A=0,9 B maks · N,

Hvor I maks – maksimal kjøretøyspor, m; N– kjøretøyets høyde, m.

Kraften påføres ved metasenteret, og momenter skapes.

Luftstrømmotstandshastighet tatt i betraktning vind:

, hvor β er vinkelen mellom bevegelsesretningene til bilen og vinden.

MED X noen biler

VAZ 2101…07			Opel astra Sedan
VAZ 2108…15


			Land Rover Free Lander
VAZ 2102…04
VAZ 2121…214
			lastebil
			lastebil med tilhenger

Løftemotstandskraft

F P = G EN synd α.

I vegpraksis er størrelsen på helningen vanligvis estimert ut fra størrelsen på vegoverflatens stigning, relatert til størrelsen på den horisontale projeksjonen av veien, dvs. tangens av vinkelen, og angir Jeg, som uttrykker den resulterende verdien i prosent. Hvis skråningen er relativt liten, er det tillatt å ikke bruke syndα., og verdien Jeg i relative termer. For store helningsverdier, skift ut syndα ved tangentverdien ( Jeg/100) uakseptabelt.

Akselerasjonsmotstandskraft

Når du akselererer en bil, akselererer bilens forovergående masse og de roterende massene akselererer, noe som øker motstanden mot akselerasjon. Denne økningen kan tas med i beregningene hvis vi antar at massene til bilen beveger seg translasjonsmessig, men bruker en viss ekvivalent masse m eh, noe større m a (i klassisk mekanikk er dette uttrykt av Koenig-ligningen)

Vi bruker metoden til N.E. Zhukovsky, som likestiller den kinetiske energien til en translasjonsbevegelig ekvivalent masse med summen av energier:

Hvor J d– treghetsmoment for motorens svinghjul og tilhørende deler, N s 2 m (kg m 2); ω d– vinkelhastighet på motoren, rad/s; J Til– treghetsmoment for ett hjul.

Siden ω k = V EN / r k , ω d = V EN · Jeg kp · Jeg o / r k , r k = r k 0 ,