空气阻力和降落时间

最近回答:10/22/2007

问:
空气阻力是如何影响物体的着陆时间,和空气阻力取决于什么变量?
- Andee(16岁)
美国密苏里州的城市,TX
答:
当一个对象被删除从静止(和我们忽略空气阻力)的时间到达地面只取决于最初的高度和物体的加速度。这是由于重力加速度,并为所有对象都是一样的。

任何对象通常遇到某种程度的空气阻力,这是由对象的表面与空气分子发生碰撞。两种最常见的因素,确定空气阻力是物体的速度和它的横截面积。更大的速度会导致更大的空气阻力,增加面积增加空气阻力。这也取决于对象的形状。降落伞有很多空气阻力,因为他们的大横截面积以及他们的杯形的形状。汽车、飞机和船只与光滑的形状设计,减少空气和水阻力。一般来说,这种空气阻力将意味着一个对象从一定的高度,将需要更长的时间到达地面。

不太清楚是什么意思“着陆时间”这个问题,然而。对于飞机来说,这可能意味着之间的时间的时间它从巡航高度开始下降(通常是30000英尺)直到它拉到机场门口,或第一次触球之间的时间的车轮在跑道上和时间休息。在这两种情况下,空气阻力是一个重要因素(自由落体重力上面例子的结果在一个非常困难的坠机事故——“着陆时间”很短,但它不是一个登陆人人都想把)。

为了从巡航高度击中地面太硬,空气阻力起到很大的作用。当一架飞机从高空下降到一个较低的一个,它自然加速就像任何下降。它必须失去这种能量在某种程度上,飞行员将引擎减慢,但通常这是不够的。飞行员还将扩展起落架和襟翼的翅膀,这两个增加空气阻力和飞机慢下来。空气阻力有越多,更快的飞机可以减缓安全着陆。在跑道上,飞行员甚至会反过来把引擎(这是用空气分流的引擎),吹气前的飞机,飞机慢下来甚至更快。如果有太多的空气阻力,飞机就会像一根羽毛在风中摆动,或者像一张纸。reverse-engine魔术在地上,因为轮子使飞机安全滚动和稳定而有太多的抵抗运动。

你可能会注意到鸟类土地时做同样的事情。他们猛扑下来,然后就像他们着陆,他们开始拍打着翅膀向后,推动空气在他们面前优雅的停止,并能抓住一个小分支。空气阻力帮助他们迅速减慢,来一个好着陆。

(发表在10/22/2007)