Linearni in kvadratni zakon upora

Linearni in kvadratni zakon upora

Avtor: E-va (vsebinsko), Skupina NAUK (tehnično)

Linearni in kvadratni zakon upora

(linearni.jpg)

Na telo, ki se giblje po tekočini, deluje tekočina tudi s silo upora, ki je usmerjena nasproti relativne hitrosti telesa glede na tekočino. Merilo za oceno vrste upora je Reynoldsovo število , ki je definirano kot brezdimenzijska količina , pri čemer je tipična prečna dimenzija, je gostota tekočine, je relativna hitrost telesa glede na tekočino in viskoznost tekočine. V grobem imamo tri možnosti:

  • Pri majhni relativni hitrosti, ko je manjši od , je tok laminaren, tokovnice so okoli telesa urejene (Slika (a)), sila upora pa je sorazmerna z relativno hitrostjo, zato se imenuje linearni zakon upora.
  • Pri veliki relativni hitrosti, ko je večji od , je tok turbulenten in so tokovnice vrtinčasto neurejene (Slika (b)), sila upora pa je sorazmerna s kvadratom relativne hitrosti, zato se imenuje kvadratni zakon upora.
  • Pri zmerni relativni hitrosti, ki ni niti majhna, niti velika, in je med in , ne velja niti linearni, niti kvadratni zakon upora.

Poseben in v praksi pogosti primer je pretakanje tekočine po cevi, kjer je mejna vrednost med obema zakonoma upora : če je , velja linearni zakon upora, sicer pa kvadratni.

Linearni zakon upora

Opazuj vpliv velikosti kroglice na silo linearnega upora.

Aplikacija GeoGebra se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)

Linerani zakon upora je:

Preveri

Odlično, rešitev je pravilna!

Naprej

To pa ne bo držalo! Rešitev je:
rv

Naprej

Kvadratni zakon upora

Opazuj vpliv velikosti kroglice na silo kvadratnega upora.

Aplikacija GeoGebra se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)

Kvadratni zakon upora je:

Preveri

Odlično, rešitev je pravilna!

Naprej

To pa ne bo držalo! Rešitev je:
C S

Naprej

Zračni upor

Zračni upor igra pomembno vlogo v vsakdanjem življenju. Opazujmo primer vožnje z avtomobilom. Za zrak uporabimo gostoto kg/m, za avto pa podatke za Citroen XM Turbo CT: prečni presek m in koeficient upora .

S pomočjo drsnika spreminjaj hitrost vozila ter opazuj pripadajočo silo upora in moč, ki je potrebna za premagovanje tega upora. Poskusi podvojiti hitrost in opazuj za kakšen faktor se spremenita sila in moč.

Aplikacija GeoGebra se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)

Označi pravilne odgovore:

Preveri

Odlično, rešitev je pravilna!

Naprej

To pa ne bo držalo!

Naprej

Upor v ravnovesju z okolico

Bakreno kroglico s premerom mm damo v visok stolpec glicerola in spustimo, da pada. Gostota glicerola je g/cm, viskoznost pa Pa s. Baker ima gostoto g/cm. Za gravitacijski pospešek uporabi m/s. Vsi rezultati naj bodo podani z natančnostjo dve decimalnih mest.

Prostornina kroglice je mm, teža kroglice 10 N, sila vzgona pa 10 N. S časom se hitrost padanja ustali. Takrat je sila upora 10 N, hitrost kroglice pa mm/s.

Preveri

Odlično, rešitev je pravilna!

Naprej

To pa ne bo držalo! Rešitev je:
Prostornina kroglice je mm, teža kroglice 10 N, sila vzgona pa 10 N. S časom se hitrost padanja ustali. Takrat je sila upora 10 N, hitrost kroglice pa mm/s.

Naprej

Vodna kapljica

Vodna kapljica s premerom mm pada v zraku z gostoto kg/m, koeficient upora za okroglo kapljico je . Gostota vode je kg/m. Za gravitacijski pospešek uporabi m/s. Vsi rezultati naj bodo podani z natančnostjo dveh decimalnih mest.

Prostornina kapljice je mm, njena teža pa 10N. S časom se hitrost padanja ustali pri vrednosti m/s.

Preveri

Odlično, rešitev je pravilna!

Naprej

To pa ne bo držalo! Rešitev je:
Prostornina kapljice je mm, njena teža pa 10N. S časom se hitrost padanja ustali pri vrednosti m/s.

Naprej

Rezultati

0%
0%