مقاومة الهواء

مقاومة الهواء

نعلم أن سرعة سقوط الجسم في الهواء في كل لحظة أقل من سرعة سقوطه في الخلاء في الشروط نفسها
فالهواء يؤثر على الجسم بقوة مقاومة ندعوها مقاومة الهواء
إذا كان للجسم محور تناظر وكانت حركته انسحابية مستقيمة وانطبق شعاع سرعته على محور تناظره فإن مقاومة الهواء تمثل بشعاع يعاكس حركة الجسم "شعاع السرعة"
من أهم تطبيقات مقاومة الهواء إبطاء حركة المظلة مع مظلته, دفع الطائرة في الهواء بعد أن تصل لسرعة معينة
تصنيف مقاومة الهواء إلى نوعين:
1-قوى الإحتكاك: سببها لزوجة الهواء وتكون مماسة للسطح المعرض لمقاومة الهواء حيث تنزلق جزيئات الهواء عند اصطدامها بذلك السطح وهي واضحة في السرعات الصغيرة
2- قوى الضغط: عندما يتحرك الجسم في هواء ساكن تتجمع جزيئات الهواء وتصطدم فيه عند مقدمته ويتخلخل الهواء خلف الحسم مما يسبب زيادة في الضغط أمام الجسم ونقصان في الضغط خلفه
ندعو المقاومة الناتجة عن فرق الضغط ب" مقاومة الشكل"
ملاحظة: للإنقاص من تأثير مقاومة الضغط تلجأ للشكل الإنسيابي لذلك صممت مقدمة الطائرات والصواريخ بشكل انسيابي "مغزلي"
اختلاف تصنيف مقاومة الهواء من حالة إلى أخرى:1- في السرعات الصغيرة من رتبه بضعة امتار في الثانية تكون قوى الاحتكاك هي المسبب الرئيسي لمقاومة الهواء كما في دفات التوجيه أو جسم الطائرة.
2- في السرعات الكبيرة تصبح قوى الضغط هيي العامل الرئيسي لمقاومة الهواء حيث تكون قوى الاحتكاك مهملة تماماً كما في اجنحة الطائرة ومصدّات الريح والمظلي عند فتح مظلته
العوامل المؤثرة في مقاومة الهواء على سقوط جسم:
أ- عامل السطح: تزداد مقاومة بازدياد مساحة السطح الظاهري وتتناسب مقاومة الهواء طرداً مع السطح الظاهري للجسم المناظر
تعريف السطح الظاهري: هو مساحة سطح مرتسم على مستو يعامد شعاع سرعته
ب- عامل الشكل: قد تتساوى عدة اجسام بمساحة سطحها الظاهري وتختلف باشكالها فتختلف بمقاومة الهواء عليها
تنقص مقاومة الهواء باقتراب شكل الجسم من الشكل الانسابي " المغزلي"
ج- عامل السرعة: في السرعات المتوسطة المحصورة مابين 1 و280 م.ثا -3
تتناسب مقاومة الهواء طرداّ مع مربع سرعة الجسم
د- عامل الكتله الحجمية للهواء: تتناسب مقاومة الهواء طرداً مع الكتله الحجمية للهواء