Fysik

Formfaktor Cw

17. december 2012 af Thomasbojsen (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg skriver SRP om Frit fald med luftmodstand, og stødte på begrebet Formfaktor (C_w) som jeg har beregnet.

Dog er jeg i tvivl om hvad det rent faktisk vil sige?

I mit forsøg erfarede jeg umiddelbart, at jo mindre Formfaktoren er, des hurtigere vil et faldende objekt accelerere. Men umiddelbart giver det jo sig selv, så der må mere mere til det?

Thomas.


Brugbart svar (1)

Svar #1
17. december 2012 af Singlefyren (Slettet)

Jeg er slet ikke sikker. Men kan det have noget at gøre med påvirkningen fra aerodynamiken af luften der passerer forbi. (hydraulik-teori)

Fx. hvorfor lyntog har afrundede kanter. kan ikke lige huske hvad ordet hedder. Slipstrømmen er det vist ikke.


Brugbart svar (1)

Svar #2
17. december 2012 af FætterGlad (Slettet)


Svar #3
17. december 2012 af Thomasbojsen (Slettet)

Fætterglad, jeg fik godt nok ikke løst mit præcise problem, men du fik mig Gevaldigt videre hvad angår udledelsen af beregning af formfaktor.

 

 

 


For andres skyld kopierer jeg det ind her:

 

Når et legeme bevæger med farten v gennem luft gælder det, at
Positionen=hastigheden*tiden
Hvor Position=s, hastigheden=v og tiden=t.
Eller for at opstille det mere matematisk,
?s=v*?t
Dette kan overføres til kinetisk energi
E=1/2*m*v^2
Arbejdet som en konstant kraft udgør er givet ved
A=F*?s
Hvorfra vi kan sætte A=E og får
F*?s=1/2*m*v^2
Herfra vil jeg gerne lave massen om til noget andet og får
Densitet=masse/rumfang⇒ρ=m/V⇔m=ρ*V
Volumen af luften er lig med tværsnitsarealet ganget med ændringen af position. Det vil sige, at jo længere genstanden bevæger sig, jo større mængde luft har den været igennem.
V=A*?s
Hvor ?s angiver hvor langt objektet har bevæget sig.
Denne indsættes i ovenstående formel ρ=m/V⇔m=ρ*V og vi at
m=ρ*A*?s
Som indsættes i
F*?s=1/2*m*v^2
Og giver
F*?s=1/2*ρ*A*?s*v^2
Da vi har ?s på begge sider af lighedstegnet kan der reduceres med denne. Tilbage har vi:
F=1/2*ρ*A*v^2
Cw er formfaktoren. Altså en faktor, der varierer efter genstandens form, og denne indføres, fordi luften foran genstanden ikke bliver påført farten v, men strømmer ud til siden. Derfor kan C indsættes i formlen.
F=0,5*C_w*ρ*A*v^2
Her er formlen for beregning af Formfaktoren altså udledt, men for simplicitetens skyld fortsætter jeg en smule endnu.
mg=F
F=1/2 c_w*ρ_l*A*v^2
mg=1/2 c_w*ρ_l*A*v^2
c_w=2mg/(ρ_l*A*v_0^e )


Brugbart svar (1)

Svar #4
17. december 2012 af madi2 (Slettet)

Hej. 

Jeg skriver SRP om præcis det samme, og har problemer med at beregne formfaktoren for en bold (kugle). 

Jeg har udregnet s(t) funktionen og fittet den til mine punkter. 
Funktionen hedder: y(t)=-m/D*ln(cosh(sqrt(D*g/m)*t))

Hvor D er givet ved: 1/2*p_luft*cw*A

Ud fra grafen får jeg så denne D-værdi: 9,786 

Hvordan kan jeg nu finde formfaktoren? 

Al hjælp vil blive værdsat!


Skriv et svar til: Formfaktor Cw

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.