|
Hava veya akışkan içinde hareket eden
cisimlere, hareket yönlerine zıt yönde bir direnç kuvveti oluşur. Bu kuvvetin
büyüklüğü,
a. Cismin hareket
doğrultusuna dik olan en büyük kesitiyle doğru
orantılıdır.
b. Hızın karesiyle doğru
orantılıdır. Ancak çok küçük hızlar için hız
ile, çok büyük hızlar için ise hızın daha büyük üsleriyle orantılıdır.
c. Cismin biçimine ve
havanın (akışkanın) öz kütlesine bağlıdır. Bu
söylediklerimiz formülle ifade edilirse, direnç kuvveti,
Burada,
FR = KAV2 olur.
K: cismin biçimine ve akışkanın öz kütlesine
bağlı bir katsayıdır.
A
: Cismin hareket doğrultusuna dik olan en büyük kesitinin alanıdır.
V
: Cismin havaya (akışkana) göre bağıl hızıdır. Şekil 5-3 te görülen
şekillerde,
K;
en küçük değerini (Şekil 5-3; a) damla modelinde, en büyük değerini ise içi
boş yarım kürede (Şekil 5-3; c) alır. SI birim sisteminde K katsayısının küre
için 0,25, paraşüt için 1,63 olduğu bulunmuştur.
Havada İlk hızsız
bırakılan bir cisme başlangıçta etki eden direnç kuvveti sıfırdır. Cismin hızı
arttıkça direnç kuvveti de artar. Cisme etkiyen net kuvvet için FNet
= G - FR yazılabilir. Neticede öyle bir an gelir ki FNet
= O olur. Bu direnç kuvvetinin cismin ağırlığına eşit olması demektir. Cismin
bu andaki hızına limit hız denir. Bu andan itibaren eylemsizlik prensibine
göre cisim havada sahip olduğu limit hızıyla düşmesine devam eder. (Şekil
5-4). Aşağıya doğru olan yön pozitif kabul edilirse Şekil 5-4 teki grafiklerin
z
Limit hız bağıntısı

|