Ejtőernyős ereszkedése
Dinamika
Ejtőernyős ereszkedése nem egyenletes légkörben.
Az előző két oldalon egy test folyadékban történő mozgását tanulmányoztuk lamináris rendszerben (a súrlódási erő arányos volt a sebességgel). Most egy test mozgását fogjuk tanulmányozni egy folyadékban turbulens üzemmódban (a súrlódási erő arányos a sebesség négyzetével).
Ejtőernyős ereszkedése egységes légkörben
Ejtőernyős kidobásakor a síkról feltételezzük, hogy az esése szabad, a súly az egyetlen rá ható erő, a gyorsulás állandó, és a mozgásegyenletek azok, amelyeket a leeső testek oldalán tanulmányoztunk.
Az ejtőernyő kinyitásakor a súly mellett a sebesség négyzetével arányos súrlódási erő hat.
Szabad esés az ejtőernyő megnyitása előtt
Az ejtőernyős saját súlyának van kitéve. A léghajtást elhanyagolhatónak tekintik, mivel a levegő sűrűsége sokkal kisebb, mint a testé. Másrészt úgy gondoljuk, hogy az ejtőernyős súrlódása a levegővel kicsi.
Amikor az ejtőernyőt kinyitották
Az arányosság állandója k=ρAδ/két
- r a levegő sűrűsége. Bár a levegő sűrűsége a magasságtól függően változik, ebben a hozzávetőleges számításban a tengerszinten mért értékét 1,29 kg/m 3 -nek fogják használni. .
- NAK NEK a frontális keresztmetszet levegőnek kitett területe,
- d olyan együttható, amely a tárgy alakjától függ
Az alábbi táblázat a különféle objektumok húzási együtthatóit tartalmazza
| Tárgy alakja | A hozzávetőleges értéke d |
| Kör alakú lemez | 1.2 |
| Szféra | 0.4 |
| Repülőgép | 0,06 |
Mivel az ejtőernyős kevésbé aerodinamikus, mint egy gömb, de aerodinamikusabb, mint egy elülső tárcsa, az alakegyütthatóhoz a táblázatban e két alakra megadott értékek átlagát vesszük, vagyis, d = 0,8.
Amikor az eső ejtőernyős kinyitja az ejtőernyőt, hirtelen csökkenti sebességét, amíg el nem éri az állandó határsebességet. vl, amelyet akkor kapunk, ha a tömeg megegyezik a súrlódási erővel, vagyis amikor a gyorsulás nulla.
A határsebesség értéke független az ejtőernyős kezdeti sebességétől az ejtőernyő kinyitásának pillanatában, amint azt az ábrákon láthatjuk.
A mozgás egyenlete
A mozgásegyenletet akkor írhatjuk meg, amikor az ejtőernyő kinyílt a formában
Integráljuk a mozgásegyenletet a sebesség megszerzéséhez v a mobil bármelyik pillanatában t. A kezdeti feltételek a következők: v0 az ejtőernyős sebessége a t0 pillanatban, amikor az ejtőernyő kinyílik.
A változás integrálására kerül sor v=zvl.
A változás visszavonásra kerül, és kitisztul v az idő függvényében (t-t0), A kifejezés bizonyos műveletei után érhető el.
Megkaphatjuk a mobil helyzetének kifejezését is a sebesség függvényében, változó változtatásával
A mozgás egyenlete válik
Ez azonnal integrálható
Az ejtőernyős x magassága a v sebességének függvényében
Megtisztítjuk a sebességet v pozíciótól függően x az ejtőernyős.
Tevékenységek
Bevezetésre kerül
- Tömeg m ejtőernyős a szerkesztés vezérlőben Ejtőernyős tömeg
- Ejtőernyős terület a szerkesztés vezérlőben Ejtőernyős terület
Nyomja meg a címet Indul
Nyomja meg a címet Nyisd ki az ejtőernyőket hogy az ejtőernyős az ejtőernyő kinyitásakor fékezze szabad esését.
A piros kör az ejtőernyőt szabad esésben ábrázolja, ugyanaz a kör, amelyet kék körvonal vesz körül, azt jelzi, hogy kinyitotta az ejtőernyőt. A mobilon lévő erők képviseltetik magukat: