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飛機勻速平飛時遇到的阻力與重量的關係
送交者: YDX 2010年12月19日10:37:27 於 [教育學術] 發送悄悄話
http://blog.creaders.net/YDXYDX/user_blog_diary.php?did=75236

假設飛機機翼與水平面有一個角度 t,從飛機的角度,空氣以速度v水平流過來,然後碰到機翼,讓我們假設氣流在機翼表面象皮球從地面反彈一樣“反射”,那麼空氣流的動量就發生了變化,本來是水平的( dv^2Asin(t)),現在有了一個向下的動量,單位時間內的垂直動量變化--也就是升力---為 dv^2Asin(t)sin(2t)

將波音747參數輸入,考慮sin(t)sin(2t)的最大值約0.8,我們有

1.2 * 510* 0.8 * v^2 = 330*10^3*9.8

我們得出:v = 81 m/s

這與波音747的起飛速度非常吻合。當然,在飛機起飛時,噴氣發動機也提供一部分向上的力,因此飛機的仰角可以減小。

總結:飛機升力公式為 d * A * v^2 * sin(t)sin(2t)

d:空氣密度
v:飛機速度
A:機翼面積
t:機翼與水平面的角度

類似的,我們得出,飛機在水平方向受到的阻力為 
d * A * v^2 * sin(t) [1- cos(2t)] = 2*d*A*v^2 * [sin(t)]^3
在飛機平飛時,升力=飛機重量W,也就是
d * A * v^2 * sin(t)sin(2t) = W

在t較小時,sin(t) = t
因此,我們得出 2*d*A*v^2* t^2 = W
t = [W/2dAv^2]^(1/2)

因此,阻力為 W 
* sqrt(W/2dAv^2)。

W的3/2次方?
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