简介gydF4y2Ba

当你解决涉及自由落体的物理问题时,通常会被告知忽略空气阻力,假设加速度是恒定的。在现实世界中,由于空气阻力,物体不会在恒定加速度下无限下落。一种方法是比较棒球和一张纸从一米高的地方落下的情况。棒球落地时仍在加速。空气对纸张运动的影响要比对棒球运动的影响大得多。纸张加速的时间不长,空气阻力就会降低加速度,使其以几乎恒定的速度移动。当一个物体以恒定的速度下落时,我们用这个术语来描述它gydF4y2Ba自由沉降速度gydF4y2Ba,或gydF4y2BavgydF4y2BaTgydF4y2Ba.纸很快就达到了极限速度,但棒球却没有。gydF4y2Ba

空气阻力有时被称为gydF4y2Ba拖曳力gydF4y2Ba.人们用各种各样的物体在空中坠落做过实验。有时表明阻力与速度成正比,有时表明阻力与速度的平方成正比。在任何一种情况下,阻力的方向与运动的方向相反。在数学上,阻力可以用gydF4y2BaFgydF4y2Ba拖gydF4y2Ba= -gydF4y2BabvgydF4y2Ba或gydF4y2BaFgydF4y2Ba拖gydF4y2Ba= -gydF4y2Ba简历gydF4y2Ba2gydF4y2Ba.常数gydF4y2BabgydF4y2Ba而且gydF4y2BacgydF4y2Ba被称为gydF4y2Ba阻力系数gydF4y2Ba这取决于物体的大小和形状。gydF4y2Ba

下落时,有两种力作用在物体上:重量,gydF4y2Ba毫克gydF4y2Ba、空气阻力、-gydF4y2BabvgydF4y2Ba或-gydF4y2Ba简历gydF4y2Ba2gydF4y2Ba.在终端速度下,向下的力等于向上的力,所以gydF4y2Ba毫克gydF4y2Ba= -gydF4y2BabvgydF4y2Ba或gydF4y2Ba毫克gydF4y2Ba= -gydF4y2Ba简历gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,取决于阻力是遵循第一关系还是第二关系。无论哪种情况,自从gydF4y2BaggydF4y2Ba而且gydF4y2BabgydF4y2Ba或gydF4y2BacgydF4y2Ba都是常数,终端速度受物体质量的影响。把常数提出来,结果是gydF4y2Ba

vgydF4y2BaTgydF4y2Ba∝gydF4y2Ba毫克ydF4y2Ba或gydF4y2BavgydF4y2BaTgydF4y2Ba2gydF4y2Ba∝gydF4y2Ba毫克ydF4y2Ba

如果我们画质量和gydF4y2BavgydF4y2BaTgydF4y2Ba或gydF4y2BavgydF4y2BaTgydF4y2Ba2gydF4y2Ba,我们可以决定哪一种关系更合适。gydF4y2Ba

在这个实验中,您将测量终端速度作为落下的咖啡过滤器质量的函数,并使用数据在两种模型中选择阻力。选择咖啡过滤器是因为它们足够轻,可以在很短的距离内达到终端速度。gydF4y2Ba

目标gydF4y2Ba

  • 观察空气阻力对咖啡过滤器下落的影响。gydF4y2Ba
  • 确定空气阻力和质量如何影响下落物体的最终速度。gydF4y2Ba
  • 在两种相互竞争的空气阻力模型中选择落下的咖啡过滤器。gydF4y2Ba