Як знайти силу опору

При русі будь-якого предмета по поверхні або в повітрі виникають сили, що перешкоджають цьому. Їх називають силами опору або тертя. У цій статті ми розповімо, як знайти силу опору, і розглянемо чинники, що впливають на неї.

Для визначення сили опору необхідно скористатися третім законом Ньютона. Ця величина чисельно дорівнює силі, яку треба докласти, щоб змусити рівномірно рухатися предмет по рівній горизонтальній поверхні. Це можна зробити за допомогою динамометра.

Сила опору обчислюється за формулою F =? * M * g. Відповідно до цієї формули, шукана величина прямо пропорційна масі тіла. Варто врахувати, що для правильного підрахунку необхідно вибрати? - Коефіцієнт, залежить від матеріалу, з якого виготовлена опора. Беруть до уваги і матеріал предмета. Цей коефіцієнт вибирається по таблиці. Для розрахунку використовується постійна g, яка дорівнює 9,8 м / с2.

Як розрахувати опір, якщо тіло рухається не прямолінійно, а по похилій площині? Для цього в первісну формулу потрібно ввести cos кута. Саме від кута нахилу залежить тертя і опір поверхні тіл до руху. Формула для визначення тертя по похилій площині матиме такий вигляд: F =? * M * g * cos (?).

Якщо тіло рухається на висоті, то на нього діє сила тертя повітря, яка залежить від швидкості руху предмета. Шукану величину можна розрахувати за формулою F = v * ?. Де v - швидкість руху предмета, а? - Коефіцієнт опору середовища. Ця формула підходить винятково для тіл, які пересуваються з невеликою швидкістю. Для визначення сили опору реактивних літаків та інших високошвидкісних агрегатів застосовують іншу - F = v2 * ?. Для розрахунку сили тертя високошвидкісних тел використовують квадрат швидкості і коефіцієнт?, Який розраховується для кожного предмета окремо. При русі предмета в газі або рідини при розрахунку сили тертя необхідно враховувати щільність середовища, а також масу і об'єм тіла.

Опір руху істотно знижує швидкість поїздів і автомобілів. Причому на рушійні предмети діє два види сил - постійні і тимчасові. Загальна сила тертя представлена сумою двох величин. Для зниження опору і підвищення швидкості машини конструктори та інженери винаходять різноманітні матеріали з ковзаючою поверхнею, від якої повітря відштовхується. Саме тому передня частина швидкісних поїздів має обтічну форму. Риби дуже швидко рухаються у воді завдяки обтекаемому тілу, покритому слизом, яка знижує тертя.

Не завжди сила опору негативно позначається на русі машин. Щоб витягнути автомобіль з бруду, необхідно під колеса насипати пісок або щебінь. Завдяки збільшенню тертя авто відмінно справляється з болотистій грунтом і брудом.

Опір руху в повітрі використовується під час стрибків з парашутом. В результаті виникає тертя між куполом і повітрям швидкість руху парашутиста знижується, що дозволяє без шкоди для життя займатися парашутним спортом.