Opór ośrodka - siły oporu

Siły oporu ośrodka występują wówczas, gdy ciało porusza się w płynie lub płyn opływa ciało. W fizyce poprzez płyny rozumie się substancje zdolne do przepływu czyli ciecze i gazy. Jeżeli ciało znajduje się w ośrodku gazowym, to mówimy o oporze aerodynamicznym, jeżeli ciało umieszczone jest w cieczy, to opór będzie hydrodynamiczny.

Siły oporu ośrodka podobnie jak tarcie działają w kierunku przeciwnym do sił wymuszających ruch ciała. Ich wartość zależy od bardzo wielu czynników takich jak np.:
prędkość względna ciała i płynu, gęstość ośrodka czy pole powierzchni ciała.
W szczególnym przypadku tj. gdy ciało o obłym kształcie porusza się w powietrzu z dużą prędkością wzór na siłę oporu ośrodka jest następujący:

F _{op}= \frac{1}{2} B \cdot \rho \cdot S \cdot v ^{2}  , gdzie:

B – współczynnik oporu aerodynamicznego, ρ – gęstość gazu, S – pole powierzchni ciała prostopadłej do kierunku prędkości, v – prędkość ciała.

Opór ośrodka - siły oporu - przykład 1.

Jak zmieni się wartość siły oporu powietrza działającej na samochód jeżeli jego prędkość wzrośnie dwukrotnie?

Rozwiązanie:
Ponieważ siła oporu powietrze jest wprost proporcjonalna do kwadratu prędkości (F _{op}\~ v ^{2} ) , to dwukrotny wzrost prędkości spowoduje aż czterokrotny wzrost wartości sił oporu.

Opór ośrodka - siły oporu - przykład 2.

Czy spadające w powietrzu ciało może przyspieszać w nieskończoność?

Rozwiązanie:
Nie. Ponieważ siły oporu ośrodka są proporcjonalne do kwadratu prędkości, to w pewnym momencie (przy pewnej prędkości) będą na tyle duże, że zrównoważą siłę powodującą ruch. Wówczas zgodnie z I zasadą dynamiki prędkość ciała nie będzie się już zmieniać.

Polecamy również:

  • Siła tarcia - tarcie statyczne i tarcie kinetyczne

    Tarcie to zjawisko powstawania siły hamującej (siły oporu), na styku dwóch ciał. Jeżeli stykające się ze sobą ciała nie są względem siebie w ruchu to mówimy o tarciu statycznym (spoczynkowym), w przeciwnym wypadku mamy do czynienia z tarciem kinetycznym (dynamicznym). Więcej »

Komentarze (4)
Wynik działania 5 + 3 =
lilkaaaa
2021-12-05 21:37:38
kto jest autorem artykułu i kiedy był opublikowany bo potrzebuje do bibligrafi???
:)
2020-02-16 16:03:32
świetne,dziękuję :3
hej
2019-10-09 11:13:26
świetna notka, dziękuję
kwq
2016-01-03 11:47:00
dzięki za info :)
Ostatnio komentowane
I cóż miał rację Marek Aureliusz który chciał podbić Germanię uderzeniem przez Mor...
• 2024-07-06 19:45:33
"Treść wiersza bezpośrednio nawiązuje też do istniejących wówczas, tajnych układó...
• 2024-07-02 05:43:44
O tym, że zmienne w czasie pole elektryczne jest źródłem pola magnetycznego, napisał ...
• 2024-06-27 07:25:33
ok
• 2024-06-05 13:52:17
nadal nie umiem tego napisać
• 2024-06-04 10:48:42