• اگر سمپادی هستی همین الان عضو شو :
    ثبت نام عضویت

محاسبه اصطكاك هوا

  • شروع کننده موضوع
  • مدیر کل
  • #1

Admin2

لنگر انداخته
عضو کادر مدیریت
مدیر کل
ارسال‌ها
7,505
امتیاز
35,643
نام مرکز سمپاد
علامه حلی
شهر
تهران
سال فارغ التحصیلی
1389
محاسبه اصطحکاک هوا به چه شکل است ؟
 

neda.m

کاربر خاک‌انجمن‌خورده
ارسال‌ها
1,720
امتیاز
2,662
نام مرکز سمپاد
فرزانگان 1
شهر
تهران
دانشگاه
شهید رجائی تهران
رشته دانشگاه
مهندسی عمران - ژئوتکنیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

يه روشي كه خيلي قابل اندازه گيري نيست، اينه كه مثلا يه توپ رو با سرعت فلان بندازيم بالا و ببينيم با چه سرعتي بر مي گرده و چه قدر انرژي تلف ميشه اين وسط كه البته همون اندازه گرفتن سرعت خودش مسئله ايه!

يه فرمول هست واسه اندازه گيري اصطكاك: f = -1/2 C ρ A v^2
منفي به خاطر اين هست كه هميشه نيروي اصطكاك در خلاف جهت نيرويي هست كه داريم وارد مي كنيم. ρ چگالي هوا و A سطح مقطع و C ضريب اصطكاك هست. اما مي مونه اين كه چه جوري ضريب اصطكاك رو حساب كردن! در مورد اين نظري ندارم، اما انگار اينجا گفته كه با استفاده از برنامه ي دياگرام مودي ضريب اصطكاك رو حساب مي كنه، ولي نمي دونم چه جوري! البته مي شه از همون F = mkN // (همون ميوي كا منظورم بودا! :دي)


روش بهتر و جالب تري كسي مي دونه؟ و اين كه چه جوري ضريب اصطكاك رو حساب مي كنن؟
 

ErfanDK

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
482
امتیاز
41
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
ارومیه
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

فک کنم بشه با حساب کردن سرعت حدی یک پرتابه در سقوط آزاد و دونستن چیزای دیگه ضریب اصطکاک هوا تعیین میشه.
 

Narcissus

کاربر خاک‌انجمن‌خورده
ارسال‌ها
1,566
امتیاز
1,878
نام مرکز سمپاد
دبيرستان فرزانگان1
شهر
مشهد
مدال المپیاد
رتبه ی 1 کشوری المپیاد زبان انگلیسی دوره ی راهنمایی :دی
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

براي اينكه مقاومت يا اصطكاك هوا رو حساب كنيم بايد يك جسم با جرم معين رو از ارتفاع مشخصي رها كنيم،و انرژي جنبشي آن را در هنگام خوردن به زمين حساب كنيم.
بعد دقيقا همون جسم رو از همون ارتفاع در شرايط خلا ها كنيم،و انرژي جنبشي جسم رو اندازه بگيريم.
بعد اختلاف 2تا انرژي جنبشي رو بدست بياريم.
اختلاف K دو جسم در واقع كار نيروي اصطكاكه.
از اونجايي كه :
نيروي اصطكاكxطول مسير طي شده=كار نيروي اصطكاك ، اصطكاك هوا بدست مياد.
 

ErfanDK

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
482
امتیاز
41
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
ارومیه
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

نه فک نکنم اینطوری بشه دقیق حساب کرد.چون نیروی اصطکاک تو هر قسمت مسیر متغییر هست.نیروی اصطکاک معمولا با توانی از سرعت متناسبه که در این صورت به هیچ عنوان نمیشه ماهیت یک نیرو رو فقط از طریق دونستن اینکه چه کاری رو انجام داده بدست آورد.
 

Narcissus

کاربر خاک‌انجمن‌خورده
ارسال‌ها
1,566
امتیاز
1,878
نام مرکز سمپاد
دبيرستان فرزانگان1
شهر
مشهد
مدال المپیاد
رتبه ی 1 کشوری المپیاد زبان انگلیسی دوره ی راهنمایی :دی
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

به نقل از ErfanDK :
نه فک نکنم اینطوری بشه دقیق حساب کرد.چون نیروی اصطکاک تو هر قسمت مسیر متغییر هست.نیروی اصطکاک معمولا با توانی از سرعت متناسبه که در این صورت به هیچ عنوان نمیشه ماهیت یک نیرو رو فقط از طریق دونستن اینکه چه کاری رو انجام داده بدست آورد.
اما به نظر من از اين راه ميشه اصطكاك هوا رو درست حساب كرد.
كسي پيشنهاد ديگه اي نداره؟!
 

arash_anish

کاربر فوق‌فعال
ارسال‌ها
163
امتیاز
0
نام مرکز سمپاد
شهید حقانی B.N.D
شهر
بندر عباس
مدال المپیاد
مرحله اول ریاضی (سال اول)
مرحله اول ریاضی و فیزیک (سال دوم)
دانشگاه
تا بینیم چی میشه!!
رشته دانشگاه
هنوز تصمیم نگرفتم
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

من یه معادله میزارم که با داشتن ضریب اصطکاک و یه سری مشخصات اولیه بشه حساب کرد. ولی این معادله از حل دیفرانسیلی حل شده و توضیح دانش خیلی سخت هست. فقط فورمول رو براتون مینویسم.
 

neda.m

کاربر خاک‌انجمن‌خورده
ارسال‌ها
1,720
امتیاز
2,662
نام مرکز سمپاد
فرزانگان 1
شهر
تهران
دانشگاه
شهید رجائی تهران
رشته دانشگاه
مهندسی عمران - ژئوتکنیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

به نقل از نرگس :
براي اينكه مقاومت يا اصطكاك هوا رو حساب كنيم بايد يك جسم با جرم معين رو از ارتفاع مشخصي رها كنيم،و انرژي جنبشي آن را در هنگام خوردن به زمين حساب كنيم.
بعد دقيقا همون جسم رو از همون ارتفاع در شرايط خلا ها كنيم،و انرژي جنبشي جسم رو اندازه بگيريم.
بعد اختلاف 2تا انرژي جنبشي رو بدست بياريم.
اختلاف K دو جسم در واقع كار نيروي اصطكاكه.
از اونجايي كه :
نيروي اصطكاكxطول مسير طي شده=كار نيروي اصطكاك ، اصطكاك هوا بدست مياد.
اولين مشكلش اينه كه خب ما نمي تونيم حسابش كنيم، چون شرايط خلا رو نداريم‌ :دي
و اين كه همون طور كه ErfanDK هم گفت، "نیروی اصطکاک معمولا با توانی از سرعت متناسبه". يعني هرچه قدر سرعت جسممون بيشتر بشه، انرژي بيشتري تلف ميشه در اثر اصطكاك و چون سقوط آزاده، داره سرعتش زياد ميشه. پس نمي شه اين جوري حساب كرد...
 

arash_anish

کاربر فوق‌فعال
ارسال‌ها
163
امتیاز
0
نام مرکز سمپاد
شهید حقانی B.N.D
شهر
بندر عباس
مدال المپیاد
مرحله اول ریاضی (سال اول)
مرحله اول ریاضی و فیزیک (سال دوم)
دانشگاه
تا بینیم چی میشه!!
رشته دانشگاه
هنوز تصمیم نگرفتم
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

xxxx V=mg/k(1-e^(kt/m) xxxx
 

Nimbus

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,961
امتیاز
9,673
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
تهران
سال فارغ التحصیلی
92
مدال المپیاد
فیزیک
دانشگاه
شریف
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

این موضوع کاملا بستگی به شکل جسم داره. معادلاتی برای اجسام دارای نظم هندسی هست ولی در حال حاضر من به خاطر ندارم

به Arash-Anish :

رابطه شما برای کشش پرتابه هاست و به ثابت k مربوط می شود. و ثابت k را در همه ی موارد نمی توان از نظریه بدست آورد.

موفق باشید
 

sjrezayy

کاربر فعال
ارسال‌ها
42
امتیاز
0
نام مرکز سمپاد
دبیرستان علامه حلی
شهر
اراک
دانشگاه
تهران
رشته دانشگاه
برق (الکترونیک)
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

ما می تونیم یک جسم با جرم مشخص را از ارتفاعی معین رها کنیم و سرعت آن را هنگام برخورد آن با زمین به دست آوریم و انرژی جنبشی سرعت واقعی را از انژی جنبشی که از فرمول E=K+U به دست آوردیم کم می کنیم و اصطکاک هوا محاسبه میشود
 

ErfanDK

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
482
امتیاز
41
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
ارومیه
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

در این صورت کل کار انجام گرفته از طرف نیروی اصطکاک در طول مسیر بدست میاد و نمیشه اطلاعات دیگه ای از جزئیات نیروی مقاوم و یا اصطکاکی بدست اورد.
 

Nimbus

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,961
امتیاز
9,673
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
تهران
سال فارغ التحصیلی
92
مدال المپیاد
فیزیک
دانشگاه
شریف
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

به نقل از ErfanDK :
در این صورت کل کار انجام گرفته از طرف نیروی اصطکاک در طول مسیر بدست میاد و نمیشه اطلاعات دیگه ای از جزئیات نیروی مقاوم و یا اصطکاکی بدست اورد.
دقیقا. ضمنا این پیشنهاد رو باید به طور تجربی به کار گرفت. ما نیاز به رابطه ی معین داریم.
 

ErfanDK

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
482
امتیاز
41
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
ارومیه
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

در کتاب دینامیک کلاسیک ماریون نوشته که برای اجسام کوچک برای سرعت های زیر 400 متر بر ثانیه مقاومت تقریبا با توان دوم سرعت رابطه ی مستقیم داره ولی برای سرعت های بالاتر از اون این رابطه تقریبا خطی هست.ولی برای بدست آوردن ضریب تناسب این نیروهای مقاوم باید اندازه گیری های تجربی به عمل آورد.
 

arashbm

کاربر نیمه‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
249
امتیاز
28
نام مرکز سمپاد
علامه حلی تهران
شهر
تهران
مدال المپیاد
المپیاد نجوم یه هفته خوندم مرحله دوم چهار تا سوال از هفت تا نوشتم
دانشگاه
دانشگاه شهید بهشتی
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

ر.ک. ویدئوی لکچر والتر لویین!
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-01Physics-IFall1999/VideoLectures/detail/embed12.htm
البته اینترنت خوب می‌خواد!
به نقل از ErfanDK :
در کتاب دینامیک کلاسیک ماریون نوشته که برای اجسام کوچک برای سرعت های زیر 400 متر بر ثانیه مقاومت تقریبا با توان دوم سرعت رابطه ی مستقیم داره ولی برای سرعت های بالاتر از اون این رابطه تقریبا خطی هست.ولی برای بدست آوردن ضریب تناسب این نیروهای مقاوم باید اندازه گیری های تجربی به عمل آورد.
تایید میشه منتها سرعت حد اکسر اجسام تو هوا کمتر از این حرفاست!
 

ErfanDK

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
482
امتیاز
41
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
ارومیه
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

بستگی به هندسه ی جسم داره و این که این سرعت ها نسبت به هوای ساکن هستن که سخت میشه هوای ساکن پیدا کرد!
 

Nimbus

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,961
امتیاز
9,673
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
تهران
سال فارغ التحصیلی
92
مدال المپیاد
فیزیک
دانشگاه
شریف
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

به نقل از ErfanDK :
بستگی به هندسه ی جسم داره و این که این سرعت ها نسبت به هوای ساکن هستن که سخت میشه هوای ساکن پیدا کرد!

پیدا کردن سیال ایده آل سخت نیست ؟ پیدا کردن گاز کامل سخت نیست ؟ اینا اصلا وجود خارجی ندارن. مواد شبیه به اینا داریم ولی نه مثل اونا.

ضمنا من فکر می کنم در هیچ حالتی نمیشه. چون باین دینامیک آشوب رو هم در نظر بگیریم. چون وقتی جسم به مولکول های هوا برخورد می کنه اونا دچار تغییر در تکانه به صورت افزایشی میشن و با هم برخورد میکنن و در ادامه کل سیستم غیر قابل پیش بینی میشه.
 

arashbm

کاربر نیمه‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
249
امتیاز
28
نام مرکز سمپاد
علامه حلی تهران
شهر
تهران
مدال المپیاد
المپیاد نجوم یه هفته خوندم مرحله دوم چهار تا سوال از هفت تا نوشتم
دانشگاه
دانشگاه شهید بهشتی
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

به نقل از Hamilton :
پیدا کردن سیال ایده آل سخت نیست ؟ پیدا کردن گاز کامل سخت نیست ؟ اینا اصلا وجود خارجی ندارن. مواد شبیه به اینا داریم ولی نه مثل اونا.

ضمنا من فکر می کنم در هیچ حالتی نمیشه. چون باین دینامیک آشوب رو هم در نظر بگیریم. چون وقتی جسم به مولکول های هوا برخورد می کنه اونا دچار تغییر در تکانه به صورت افزایشی می‌شن و با هم برخورد میکنن و در ادامه کل سیستم غیر قابل پیش بینی میشه.
بابا تقریبها انقدرا هم بد نیست!
اولا همه‌ی حرفای بالا برای اندازه گیری در سرعت های معمولی خوب جواب می‌ده! حداکثر ۶ ۷ درصد خطا داره!
تو سرعت های بالا هم قابل پیش‌بینیه منتها به صورت آماری!
در مورد گاز کامل هم با تقریب خوبی (۳ تا ۵ درصد) گاز هایی با فشار و جرم مولی عادی رو می‌شه کامل حساب کرد!
 

Nimbus

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,961
امتیاز
9,673
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
تهران
سال فارغ التحصیلی
92
مدال المپیاد
فیزیک
دانشگاه
شریف
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

به نقل از Arash Badie Modiri :
بابا تقریبها انقدرا هم بد نیست!
اولا همه‌ی حرفای بالا برای اندازه گیری در سرعت های معمولی خوب جواب می‌ده! حداکثر ۶ ۷ درصد خطا داره!
تو سرعت های بالا هم قابل پیش‌بینیه منتها به صورت آماری!
در مورد گاز کامل هم با تقریب خوبی (۳ تا ۵ درصد) گاز هایی با فشار و جرم مولی عادی رو می‌شه کامل حساب کرد!

در مورد اصطکاک هوا باید اثر پروانه ای رو مد نظر داشته باشید.
 

ErfanDK

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
482
امتیاز
41
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
ارومیه
پاسخ : محاسبه اصطكاك هوا

چرا در بعضی حالت ها میشه.در ضمن بعضی از سیستم های آشوب ناک حالت نهایی مشابهی برای هر حالت اولیه دارن که معمولا در هیدرودینامیک این سیستم ها زیاد دیده میشن(اثر پروانه ای)
 
بالا