空气阻力公式推导(非专业,各位图个个乐就好) |
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F=1/2CpSv² C:空气阻力系数 p:空气密度 S:物体迎风面积 v:二者之间相对速度 各位是不是常在科普类视频内看到这个公式?欲推理无从下手?其实仅仅需要必修一的知识便能解决。 咱不妨可以换换思路,是不是发现了一个“陌生人”,空气阻力系数是什么?咱似乎并不知道,但是我们知道的是空气阻力系数是我们给一个比例下的定义,不是吗?暂不考虑c,从最基础开始。 咱先复习一下必修一的知识点吧?加速度,v=at+v。不过既然是求空气阻力,初速度当然是0啦!方便起见咱后面会直接省略掉初速度。v=at① 易推出s=1/2at²②日常消去t可知s=v²/2a③ 等等!有没有发现这两个公式有着极高的相似度? 咱可别忘了力的定义是什么啊!F=ma④ 把③变形可得a=v²/2s 将③代入④ F=mv²/2s 诶?是不是越来越像了? m=pv v(体积)=sh 这个不需要我多解释些什么吧?为了方便为了方便区分底面积和移动距离。咱下一个小小的定义吧。 s(底面积,也就是迎风面积)=♂(别问,问就是搞事) F=h♂pv²/2s 唔……看不出来对吗?咱把他表示方式换一下吧。 F=1/2pv²♂h/s 是不是少了个c,多了个h/s?但咱要知道,在此之前c从来就没一个既有的定义啊! 原地结婚,呸!原地下定义。 c=h/s。 嗯……♂看着就挺揪心的,现在距离已经被消掉了。就把迎风面积换回来吧! ♂=s(迎风面积) F=1/2cpSv² 批注:咱可以把空气看成流体,阻力看成浮力。还记得浮力是由什么求的吗?排水体积×水的密度,所以这里也是同理啦! 后记:嗯……说实话吧,我是个初中生啦……只不过闲的没事提前学了高中物理罢了。空气阻力公式我几乎上了各种地方寻找推理方法,结果空手而归,一气之下自己推了出来,现在不想大家重蹈覆辙,所以把思路发出来给大家参考一下。但我不敢肯定是完全没有问题的,如果有什么错误请各位大佬们指出!(企图被教育的屑)当然,如果觉得信得过我的话,欢迎来找我讨论啦owo。 经大佬指出问题,我发现c最多只能说明与h/s具有一定程度的关联,但不能草率的画上等号,文章我就不打算删了,也算是对年少轻狂时的黑历史一份别样的回忆,哈哈。 |
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