妨碍物体运动的
作用力,称“阻力”。在一段平直的铁路上行驶的火车,受到机车的牵引力,同时受到空气和铁轨对它的阻力。
牵引力和阻力的方向相反,牵引力使火车速度增大,而阻力使火车的速度减小。如果牵引力和阻力彼此平衡,它们对火车的作用就互相抵消,火车就保持
匀速直线运动。物体在液体中运动时,运动物体受到流体的作用力,使其速度减小,这种作用力亦是阻力。例如划船时
船桨与水之间,水阻碍桨向后运动之力就是阻力。又如,物体在空气中运动,因与空气摩擦而受到阻力。
(2) [Resistance;Drag]∶妨碍物体运动的
作用力阻力,又称后
曳力、
空气阻力或
流体阻力,是物体在流体中
相对运动所产生与
运动方向相反的力。阻力的方向和其所在流场的流速方向相反[1]。一般
摩擦力不随速度变化而变化,但阻力会随速度而变化[2]。
对于一个在流体中移动的物体,阻力为周围流体对物体施力,在移动方向的反方向上分量的总和。而施力和移动方向垂直的分量一般则视为升力。因此阻力和物体移动方向恰好相反,像飞机前进时会产生推力来克服阻力的影响。
在
航天动力学中,
大气阻力可以视为太空飞行器在
发射时的低效率,其影响则是在发射时需要额外的能量,不过在
返回轨道时大气阻力有助于太空飞行器减速,可减少减速额外需要的能量,不过大气阻力产生的热量甚至可以将物体熔化。
阻力与摩擦力并不相同,因为摩擦力有时可以是动力(例如:
传送带送货物)。
物体运动阻力与
截面积比值,利用分子
速率分布函数,可以推道出阻力强度的方程式:不考虑体型系数,按
圆形平板计算,则阻力强度如下: 为后端体型系数,k 为前端体型系数
此阻力压强,未计算侧面
摩擦阻力所产生的阻力。仅仅由正面大气直接对撞所产生的阻力,结果中积分函数γ在t>=3时可以直接取 ,分子前端与后端对称时k=1.
如果所有运动阻力作为空气受力,计算速度大于3a的高速分子震荡频率,忽略
无穷小量,按上公式得出:
d为气体平均立方边长,
极限频率约为3.4933*10^10赫兹,
实际频率与k,b有关,并且小于此值。低速的频率会小于此数,k的取值在 ,当气体速度在 约50m/s以上时,方程才是振荡函数,而且频率在0到极限频率之间。分子
振幅为 与b,c值存在关系,振幅为 ,函数部分是余弦的对数函数,初始角θ与重力相关,是分区间,
不连续的,振动表现为量子特征,不是所有区间有定义。,就是其在做高速
直线运动时,自身在做自体震荡。对于速率求导,发现
加速度非常巨大,反应这个力应该是
核力或者
分子间力,应该是热的源动力。方程如此处理是因为
完全解非常困难。低速情况, 即小于对应的最低速度以内不太实用此方程。此方程可以认为是气体热力方程,在
t值小于0.126653373707962时或者k小于0.142152522667167时是非振荡的
周期函数,压强在
低速区趋近线性b值很大,在高速区b值趋近于2,压强趋于变量v的
二次方函数。图像如下