다음은 공기를 통해 움직이는 물체에 작용하는 유체 마찰의 고장입니다.
공기 마찰에 영향을 미치는 요인 :
* 속도 : 물체가 빠르게 움직일수록 공기 저항이 커집니다. 이는 물체가 단위당 더 많은 공기 분자와 충돌하기 때문입니다.
* 모양 : 간소화 된 모양 (눈물 방울과 같은)은 무딘 모양 (정사각형)에 비해 드래그를 크게 줄입니다. 간소화 된 모양으로 인해 공기가 물체 주위를 더 매끄럽게 흐르도록하여 난기류가 줄어 듭니다.
* 표면적 : 공기에 노출 된 더 큰 표면적은 더 큰 드래그를 초래합니다.
* 공기 밀도 : 두꺼운 공기 (높은 고도에서와 같이)는 낮은 고도에서 얇은 공기보다 더 많은 저항을 만듭니다.
* 표면 거칠기 : 매끄러운 표면은 거친 표면보다 드래그가 적습니다.
공기 마찰이 작동하는 방법 :
1. 점성력 : 공기 분자는 물체의 표면에 약간 붙어 경계층이라는 얇은 공기 층을 만듭니다. 이 층은 물체의 움직임에 저항합니다.
2. 압력 드래그 : 물체가 움직일 때 공기를 방해하여 물체의 앞쪽과 뒷면 사이에 압력 차이가 생깁니다. 이 압력 차이는 물체를 뒤로 밀어 내면서 느려집니다.
3. 마찰 드래그 : 공기 분자는 물체의 표면에 문지르면서 물체를 늦추는 마찰을 만듭니다.
4. 난기류 : 물체가 움직일 때 공기 중에 난기류가 발생합니다. 이 난기류는 물체의 움직임에 저항하는 에디와 소용돌이를 만들어 드래그를 증가시킵니다.
예 :
* 자동차 : 자동차는 드래그를 줄이고 연료 효율을 향상시키기 위해 간소화 된 모양으로 설계되었습니다.
* 비행기 : 비행기는 특정 에어 포일 모양의 날개를 사용하여 리프트를 만들고 드래그를 최소화합니다.
* 스카이 다이버 : 스카이 다이버가 떨어지면 공기 저항은 속도에 따라 증가하여 결국 중력의 힘을 균형을 유지하고 터미널 속도를 만듭니다.
유체 마찰을 이해하는 것은 많은 분야에서 중요합니다 :
* 항공 우주 : 비행기, 로켓 및 위성 설계.
* 자동차 : 자동차의 연료 효율 및 성능 향상.
* 스포츠 : 다양한 스포츠에서 운동 선수를위한 장비 설계 최적화.
* 토목 공학 : 바람 하중을 견딜 수있는 건물과 구조물을 설계합니다.
더 자세히 살펴 보려면 "유체 역학", "드래그 계수"또는 "공기 역학"에 대한 자세한 정보를 검색 할 수 있습니다.
