空氣阻力計(jì)算

空氣阻力計(jì)算根據(jù)方程麥克斯韋方程，空氣中值速率設(shè)為4*f(v)= fe-v2v2dvTovx-v當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度小于氣體速率時(shí)逆運(yùn)動(dòng)方向就不存在來自逆方向動(dòng)量Am(vx-c),我們先計(jì)算圓柱體兩個(gè)方向動(dòng)量對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體前方As距離動(dòng)量為2sAs(vx+c)逆方向?yàn)閟As(vx-c)AP=SAS(vx+v)AP=SAS(vx-v)2Fi=AP=PSAS(vx+v)(vx-v)=pS(譏十y=~At 2AS 2vvxcAP pSAS(vx-v)(vx-v)pS( )F=2= = vx-cj22 At 2AS 2F=F1-F2=pscv再乘以速率分布函數(shù)

—(v2+1)e-v2了2p—(v2+1)e-v2e-v2v3dv= Je-v2v2dv2= 嚴(yán)c 嚴(yán)L-(c3-(c3+c)e-c21帀阻力為實(shí)際上還有一個(gè)面積系數(shù),在運(yùn)動(dòng)速度小于氣體分子的最高速率時(shí)其阻力為F=KpsV-(c3+c)e-c?)當(dāng)V大于VX時(shí)逆方向就不存在AP=SAS(vx-v)這一項(xiàng)了，僅僅存在2F=竺f(v+c)2e-v2v2dv2亍0對(duì)于F1由于空氣分子速率存在高于C的部分，也存在低于C的部分,對(duì)于低于C的逆向效應(yīng)就不能計(jì)算，所以整個(gè)單位面積上的具有阻力作用的分子不會(huì)為1，是一個(gè)與速率分布相關(guān)的函數(shù),按上圖淺藍(lán)取不計(jì)算阻力，藍(lán)色區(qū)才能計(jì)算阻力，對(duì)于情況F2,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度大于所有氣體分子速率時(shí)，全部計(jì)算但是沒有逆方向效應(yīng)的平衡量,很顯然阻力應(yīng)該為兩種情況，設(shè)物體運(yùn)動(dòng)速度為c

F=2ps：(v+c)2e-v2v2dv2亍0嚴(yán)2=X(v2+2vc+c21-v2v2dv=Jv5e-v2dv+2v3ce-v2dv+C2v2e-v2dv=0.5Jv4e-v2dv2+Jv2ce-v2dv2+C2Jv2e-v2dv0=0.5Jx2e0=0.5Jx2e-xdx+Jxce-xdx-°Jvde-v2200VKFX X C2X2=0.5Jx2e-xdx+Jxce-xdx- J2ps 200\e-v2dv00=1+c+ C24vde-v2C2=1+仝[ve-一J2I0

[o-曰2〔2丿i+c+F=1+c-—C2FF=kps2再乘以一個(gè)面積系數(shù)(2 + 市尹可見空氣阻力分兩種情況，運(yùn)動(dòng)速度低于分子最高速率時(shí)基本為線性：F=Kpsc一(c3+c)e-c2運(yùn)動(dòng)速度高于分子最高速率時(shí)基本為拋物線型TOC\o"1-5"\h\z“2 2 c2)_+ c+嚇 2丿其中c為物體運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)于分子速率的中值的比值除了運(yùn)動(dòng)速度影響以外還有一個(gè)體型函數(shù)影響，即k的取值式2與列車及貨車很形似。。。。。阻力常數(shù)值還與其他有關(guān)，摩擦力等總之高速運(yùn)動(dòng)的物體阻力與運(yùn)動(dòng)速