Vsebina
Vsi intuitivno poznajo koncept vlečne sile. Ko se sprehajate po vodi ali vozite kolo, opazite, da več kot se trudite in hitreje se premikate, več odpornosti boste dobili od okoliške vode ali zraka, ki ga fiziki oboje štejejo za tekočine. Če odvzete sile ne bi bilo mogoče, bi svet lahko obravnavali na 1000 centimetrov domačih baseball, veliko hitrejši svetovni rekordi na progi in avtomobilih z nadnaravnimi nivoji porabe goriva.
Vlečne sile, ki so bolj restriktivne in ne pogonske, niso tako dramatične kot druge naravne sile, vendar so kritične pri strojništvu in sorodnih disciplinah. Zahvaljujoč prizadevanjem matematično mislečih znanstvenikov je mogoče ne le prepoznati vlečne sile v naravo, temveč tudi izračunati njihove številčne vrednosti v različnih vsakdanjih situacijah.
Enačba sile vlečenja
Tlak v fiziki je opredeljen kot sila na enoto površine: P = F / A. Z uporabo "D" posebej za prikaz sile vlečenja lahko to enačbo preuredimo v D = CPA, kjer je C konstanta sorazmernosti, ki se razlikuje od predmeta do predmeta. Pritisk na predmet, ki se giblje skozi tekočino, se lahko izrazi kot (1/2) ρv2, kjer je ρ (grška črka rho) gostota tekočine in v hitrost predmetov.
Zato je dr. D = (1/2) (C) (ρ) (v2) (A).
Upoštevajte več posledic te enačbe: Vlečna sila narašča v sorazmerju z gostoto in površino, narašča pa s kvadratom hitrosti. Če tečete s hitrostjo 10 milj na uro, doživite štirikratni aerodinamični vlek, kot to počnete pri 5 miljah na uro, vse ostalo pa je stalno.
Povlecite silo na padajoči predmet
Ena od enačb gibanja predmeta v prostem padu iz klasične mehanike je v = v0 + ob. V njej je v = hitrost v času t, v0 je začetna hitrost (običajno nič), a je pospešek zaradi gravitacije (9,8 m / s)2 na Zemlji), t pa preteče čas v sekundah. Že na prvi pogled je očitno, da bi objekt, padel z velike višine, padal z vedno večjo hitrostjo, če bi bila ta enačba povsem resnična, vendar ne, ker zanemarja sila vlečenja.
Ko je vsota sil, ki delujejo na predmet, enaka nič, ne pospešuje več, čeprav se lahko giblje z veliko, konstantno hitrostjo. Tako padalka doseže svojo končno hitrost, ko je sila vlečenja enaka sili gravitacije. To lahko manipulira s telesno držo, kar vpliva na A v enačbi. Hitrost terminala je približno 120 milj na uro.
Povlecite silo na plavalca
Tekmovalni plavalci se soočajo s štirimi različnimi silami: gravitacijo in plovnostjo, ki si medsebojno nasprotujeta v navpični ravnini, in vlečenje in pogon, ki delujeta v nasprotni smeri v vodoravni ravnini. V resnici pogonska sila ni nič drugega kot sila vlečenja, ki jo plavalci stopala in roke premagajo, da premagajo vlečno silo vode, ki je, kot ste verjetno že domnevali, bistveno večja od sile zraka.
Do leta 2010 so olimpijski plavalci smeli uporabljati posebne aerodinamične obleke, ki so bile naokoli le nekaj let. Plavanja, ki so vodila telo, so obleke prepovedala, ker je bil njihov učinek tako izrazit, da so svetovni rekordi podrli športniki, ki so bili sicer neprimerljivi (a še vedno svetovni) brez oblek.