Gegenteil von Luftwiderstand - Berechnung der Kraft

Für ein Schulprojekt mache ich ein Programm, das Physik in einem zweidimensionalen Raum visualisieren kann. Nicht die Relativistik und Quantenphysik, sondern nur der Standard-Highschool-Zeug. Eines der Dinge, die ich hinzufügen möchte, ist der Luftwiderstand. Ich kenne die Formel zur Berechnung der Luftwiderstandskraft auf ein Objekt:

F = 1 2 ∗ ρ ∗ v 2 ∗ C ∗ A
Wenn die Luft in die entgegengesetzte Richtung des Objekts strömt, ist alles in Ordnung, aber wenn das Objekt in die gleiche Richtung wie die Luft strömt, treten Probleme auf. Wenn sich das Objekt schneller bewegt als die Luft, relativ könnte man sagen, dass sich das Objekt gegen die Luft bewegt, und ich kann die Formel verwenden. Aber was ist, wenn die Luft genauso schnell ist wie das Objekt, und was, wenn die Luft schneller (in die gleiche Richtung) fliegt? Ich persönlich würde denken, dass bei einer Relativgeschwindigkeit von 0 die Kraft 0 wäre?

Meine Frage ist: Ist meine Überlegung, dass die Kraft 0 ist, wenn die Relativgeschwindigkeit gleich 0 ist, richtig und mit welcher Formel kann ich die Kraft der Luftmoleküle berechnen, die auf das Objekt drücken, wenn die Luft schneller in die gleiche Richtung geht oder könnte Ich benutze nur die gleiche Formel, aber ändere das Vorzeichen der Geschwindigkeit?

Sie haben Recht und die Kraft ist die gleiche, wenn die Windrichtung entgegengesetzt ist. Der v in der formel steht nämlich die relative geschwindigkeit .
Ich füge hinzu, dass Sie, wenn Luft in Fahrtrichtung strömt, möglicherweise zusätzlichen Schub anstelle von Luftwiderstand erzeugen. Ich habe meine Zweifel, dass es funktionieren würde, nur das Vorzeichen der Kraft zu ändern.
@JMac Der Luftwiderstandsbeiwert C muss natürlich an die Geometrie der neuen Einfallsfläche angepasst werden, aber abgesehen davon sehe ich nicht ein, warum sich die Situation nur wegen der eigenen Geschwindigkeit des Objekts ändern sollte.

Antworten (1)

Sie haben Recht und die Kraft ist die gleiche, wenn die Windrichtung entgegengesetzt ist. Der v in der formel steht nämlich die relative geschwindigkeit .

Das einzige, was zu beachten ist, wenn sich die Luft von vorne (verursacht Luftwiderstand) nach hinten (verursacht Schub) verlagert, ist, dass sich auch die Aufprallfläche plötzlich ändert. Der Luftwiderstandsbeiwert C muss zur Unfallfläche passen.

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