Softonic

Sürükleme Kuvveti Hesaplayıcı

Adım 1 / 3 Sürükleme kuvveti
Sonraki

Sürükleme kuvveti, hava veya bir akışkan içinde hareket eden her cisme karşı koyan aerodinamik dirençtir. Cismin hızını, ön alanını, bir sürükleme katsayısını ve hava yoğunluğunu girin; bu hesaplayıcı sürükleme kuvvetini standart F_d = ½·ρ·v²·C_d·A denklemiyle döndürür. Sonuç anında newton cinsinden görünür ve herhangi bir değeri değiştirdikçe canlı olarak yeniden hesaplanır, böylece bir bisikletçiyi, bir arabayı veya düşen bir küreyi saniyeler içinde karşılaştırabilirsiniz.

Bu hesaplayıcı nasıl çalışır

  1. 1

    Hızı ve alanı girin

    Cismin hızını metre bölü saniye ve ön alanını metrekare cinsinden yazın: hava akımına dönük siluet.

  2. 2

    Sürüklemeyi ve hava yoğunluğunu ekleyin

    Sürükleme katsayısını (boyutsuz bir biçim faktörü, bir araba için yaklaşık 0,3, düz bir levha için 1,0) ve hava yoğunluğunu (deniz seviyesinde 1,225 kg/m³) girin.

  3. 3

    Sürükleme kuvvetini okuyun

    Sürükleme kuvveti newton cinsinden gösterilir ve herhangi bir giriş değerini değiştirdiğinizde canlı olarak yeniden hesaplanır.

Formül

Aerodinamik sürükleme hızın karesiyle büyür, dolayısıyla hızı iki katına çıkarmak kuvveti dört katına çıkarır:

F_d = ½ · ρ · v² · C_d · A

Burada:

  • F_d = sürükleme kuvveti, newton (N) cinsinden
  • ρ = hava yoğunluğu, kg/m³ cinsinden (deniz seviyesinde, 15 °C’de ≈ 1,225)
  • v = havaya göre hız, metre bölü saniye (m/s) cinsinden
  • C_d = sürükleme katsayısı, boyutsuz bir biçim faktörü
  • A = ön (kesit) alan, m² cinsinden

v² terimi baskın olduğundan, küçük hız artışları çok fazla kuvvete mal olur ve çok fazla güce, çünkü güç kuvvet çarpı hıza eşittir ve v³ ile ölçeklenir.

Çözümlü örnek

Bir yol bisikletçisi v = 12 m/s hızla, ön alanı A ≈ 0,5 m², sürükleme katsayısı C_d ≈ 0,9 olacak şekilde, ρ = 1,225 kg/m³ havada gidiyor:

F_d = ½ × 1,225 × 12² × 0,9 × 0,5 = 0,5 × 1,225 × 144 × 0,9 × 0,5 ≈ 39,7 N

Bu, sürücünün yenmesi gereken hava direncidir: bu hızda toplam direncin yaklaşık %80’i, ve aerodinamik duruşun neden bu kadar önemli olduğu da budur.

Referans değerler

Cisim C_d Alan (m²) Notlar
Aerodinamik araba 0,25 2,2 Modern sedan
Tipik araba 0,30 2,2 Ortalama binek araç
Bisikletçi (dik) 0,90 0,5 Fren kollarında pozisyon
Küre 0,47 π·r² Pürüzsüz top
Düz levha 1,28 yüzey alanı En kötü durum, akışa dik

Sık yapılan hatalar

  • Yüzey alanını değil, ön alanı kullanın. A, cismin havada ittiği siluettir, tüm dış yüzeyi değil.
  • Hız havaya göredir. v hesaplanırken karşıdan gelen rüzgar yer hızınıza eklenir; arkadan gelen rüzgar çıkarılır.
  • Hava yoğunluğu sabit değildir. Yükseklikle azalır ve soğukta artar, sürükleme kuvvetini yüzde birkaç oranında değiştirir.
  • C_d biçime bağlıdır. Aerodinamik bir gözyaşı damlası çok düşük bir katsayıya sahiptir; akışa dönük düz bir levha en kötü durumdur.

Sık Sorulan Sorular

Sürükleme kuvveti F_d = ½·ρ·v²·C_d·A’dır; burada ρ hava yoğunluğu (kg/m³), v hız (m/s), C_d sürükleme katsayısı ve A ön alandır (m²). Sonuç newton cinsindendir.

Sürükleme kuvveti hızın karesine bağlıdır, dolayısıyla hızı iki katına çıkarmak kuvveti dört katına çıkarır. Onu yenmek için gereken güç hızın küpüyle ölçeklenir, yüksek hızda seyahatin bu kadar enerji tüketmesinin nedeni de budur.

Deniz seviyesinde hava yoğunluğu yaklaşık 1,225 kg/m³’tür. Tipik sürükleme katsayıları arabalar için yaklaşık 0,25-0,30, pürüzsüz bir küre için 0,47, dik bir bisikletçi için 0,9 ve düz bir levha için 1,28 civarındadır. Cisminizin biçimine en uygun değeri seçin.

Girdiğiniz sayılar yalnızca sonuçları hesaplamak için sunucuya gönderilir. Kaydedilmez ve asla paylaşılmaz.

İlgili Araçlar

Harçlık Hesaplayıcı

"Yaş yılı başına sabit tutar" kuralı ve görev bazlı varyantlarla yaşa uygun çocuk harçlığı hesaplayın; bütçeleme için yıllık toplamlar dahil.

Pil Ömrü Hesaplayıcı

Bir pilin kapasitesine (mAh), çektiği akıma (mA) ve bir deşarj verimliliği faktörüne göre ne kadar dayanacağını hesaplayın. Çalışma süresini saat, gün ve dakika olarak öğrenin.

CPU ve GPU Darboğaz Hesaplayıcı

Aynı oyun sahnesinde ölçülen CPU ve GPU kare sürelerini karşılaştırın, FPS tavanını tahmin edin, tolerans uygulayın ve sonucun neyi kanıtlayıp kanıtlayamayacağını anlayın.

Hava kanalı boyut hesaplayıcısı

Hava debisi ve hedef hızdan dairesel veya dikdörtgen kanal boyutlarını tahmin edin ya da mevcut bir kanaldaki hava hızını kontrol edin.

Snowboard Boyu Hesaplayıcısı

Kilo, boy, bot numarası, seviye ve sürüş tarzına göre yetişkinler için klasik snowboard uzunluk aralığını ve genişlik kategorisini tahmin edin; ardından modelin tablosunu kontrol edin.

Anüite Hesaplayıcı

Bir anüitenin dönem başına ödemesini, toplam ödenen tutarını ve toplam faizini toplu tutardan (anapara), yıllık orandan, vadeden ve ödeme sıklığından hesaplayın. Kredi amortismanı ve toplu tutardan yapılan ödemeler için uygundur.

Araç diğer dillerde mevcuttur