Показать сообщение отдельно
Непрочитано 18.09.2012, 01:11
#26
lop
виндсерфингист

 
Location: СПб
Weight: 90+ kg.
Благодарностей: 269
Квадрат силы ветра - это ты мощно задвинул!
Закон тут простой, механический, но с вариациями. Называетсо "сохранения энергии".
Если представить себе кирпич фиксированной длины, ширины и высоты из воздуха, то его масса будет равна его объёму, помноженному на его плотность. Обратно представим, что этот кирпич летит по воздуху, то есть вместе с другими такими же кирпичами, но с ними пока не перемешивается, а то у нас моск сразу разорвёт. Скорость кирпича будем считать скоростью ветра, поскольку летящий кирпич это уже не просто воздух, а ветер. Тогда кинетическая энергия, которую несёт в себе этот кирпич, равна произведению его массы (в первой степени) на квадрат его скорости. Вот откуда квадрат и первая степень.

Идём дальше. Вариации. Когда реальный кирпич попадает в стенку, он может:
а) отдать всю свою кинетическую энергию стенке (и упасть без сил);
б) отдать часть кинетической энергии стенке и отскочить от стенки с оставшейся частью кинетической энергии;
в) отскочить от стенки и полететь обратно с той же кинетической энергией.
Для нашего воздушного кирпича наиболее характерен вариант поведения б), вдобавок, часть кинетической энергии всегда теряется, переходя в тепловую. Аэродинамический коэффициент характеризует ту часть полной энергии, которую воздушный кирпич отдаёт стенке/крылу/парусу. По сути своей эта величина никакой не коэффициент, а издевательство над теорией: всё, что мы не можем измерить своими убогими приборчиками, все расхождения между теоретическим прогнозом и реальными, практическими измерениями засовываются в это число, которое только по невежеству можно считать некоторой постоянной величиной. В ём вся эмпирика и есть. Кроме него остальное всё чистая и строгая теория.

Пусть наш анемометр представляет собой некую рамку, сквозь которую пролетает кирпич, при этом кирпич отдаёт часть своей кинетической энергии, некий постоянный её процент, датчику анемометра. Заметим, что и масса (плотность), и скорость кирпича одинаково важны, патамушта если бы у кирпича не было плотности (и, значит, массы), то какой бы скоростью он ни обладал, его кинетическая энергия была бы равна нулю, и у нас бы не было никакой возможности измерить скорость того кирпича. Вот почему скорость вакуума измерить невозможно.

Вот почему считать, что анемометр меряет чиста скорость ветра, пох какой плотности, тоже неверно. Плотность меняется с температурой, так что один и тот же вроде воздушный кирпич, при разных температурах будет весит по разному, а значит, при одинаковых скоростях (ветра) будет обладать разными кинетическими энергиями, а значит, энергии, передаваемые кирпичом датчику анемометра тоже будут разными, а значит, разными будут показания анемометра. При, повторю, одинаковой скорости кирпича.
lop вне форума Ответить с цитированием