2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Расчёт силы сопротивления воздуха
Сообщение01.11.2010, 16:21 


01/11/10
6
Здрасьте.
Пишу программу, иллюстрирующую движения пушечного ядра. Не буду вдаваться в подробности, важно следующее. Рассчитываю силу сопротивления воздуха.
Для расчёта силы сопротивления воздуха можно воспользоваться формулой F=c*p*V^2*S/2 (взял из Википедии). c- коэффициент обтекаемости, S-площадь поперечного сечения, p-плотность среды, V - скорость.
Возьмём пушечное ядро, летящее в данный момент со скоростью 10 м/с, радиусом 0,065м. Плотность воздуха - 1,22кг/м^3. Коэффициент (с) обтекаемости для шара =0,3
Отсюда получаем F=0,3*1,22*10^2*(0,065*0,065*3,14)/2=0,24 Н.
А сила тяжести, которая действует на это тело будет равна около 80 Н (8 кг * 10м/с^2).

По-моему, я где-то ошибся, уж слишком мала сила сопротивления по сравнению с силой тяжести - на траектории это очень мало сказывается (судя по опытам, проведённым в программе). При скоростях примерно до 15 м/с вообще никакой разницы с траекторией движения в вакууме (параболической).
Скажите, для маленького чугунного ядра массой 8 кг это нормально? или оно должно сильнее отклоняться?

 Профиль  
                  
 
 Re: Расчёт силы сопротивления воздуха
Сообщение01.11.2010, 16:24 
Аватара пользователя


03/03/10
1341
Дело в том, что чем меньше скорость, тем меньше сопротивление воздуха. Для проверки запустите шар побыстрее, если ничего не изменится, значит есть ошибка.

 Профиль  
                  
 
 Re: Расчёт силы сопротивления воздуха
Сообщение01.11.2010, 16:30 


01/11/10
6
Kitozavr
нет, дело ясное, при бОльших скоростях отклонение заметно.
Вопрос в том, а не должно ли это отклонение быть заметно и скоростях около 15 м/с, а? Т.е. я возможно где-то ошибся в вычислениях раз в 10-20.
Вот скриншот двух траекторий (с сопротивлением и без) для начальной скорости 20 м/с.
http://s002.radikal.ru/i198/1011/1d/c6ec9a138993.png
Едва ли заметна разница. Вот я и хотел бы спросить у умных людей, а не ошибся ли я в вычислениях?

 Профиль  
                  
 
 Re: Расчёт силы сопротивления воздуха
Сообщение01.11.2010, 16:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Tom Vonzet в сообщении #368801 писал(а):
При скоростях примерно до 15 м/с вообще никакой разницы с траекторией движения в вакууме (параболической). Скажите, для маленького чугунного ядра массой 8 кг это нормально? или оно должно сильнее отклоняться?

Нормально. Для ядра разница начинает сказываться на скоростях в сотни метров в секунду. Вот если бы вы мячик пинали массой 0,5 кг, он бы сильнее чувствовал сопротивление.

 Профиль  
                  
 
 Re: Расчёт силы сопротивления воздуха
Сообщение01.11.2010, 16:36 


01/11/10
6
Munin
Ну тогда окей, всем спасибо большое за консультацию!

 Профиль  
                  
 
 Re: Расчёт силы сопротивления воздуха
Сообщение01.11.2010, 17:03 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Tom Vonzet в сообщении #368801 писал(а):
При скоростях примерно до 15 м/с вообще никакой разницы с траекторией движения в вакууме (параболической). Скажите, для маленького чугунного ядра массой 8 кг это нормально?

Для пушечного ядра ненормальна такая скорость. Оно улетит максимум на 20 с небольшим метров -- ну что это за пушка. Между тем типичная дальность стрельбы ядрами -- порядка километра. Это требует скорости раз в семь большей, что даёт (по Вашим расчётам) силу сопротивления процентов в 14 от силы тяжести, а это уже вполне заметно.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group