Ist die Widerstandskraft in Richtung der Partikelbewegung oder entgegengesetzt zur Bewegung?

Angenommen, Wasser fließt in horizontaler Richtung (positiv X -Richtung) und ein in dieses Wasser eingetauchtes Teilchen bewegt sich ebenfalls in die gleiche Richtung.

In diesem Fall ist die Widerstandskraft F D in Richtung der Teilchenbewegung oder entgegengesetzt?

Ich bekomme aus Wikipedia, dass die Widerstandskraft eine Reibungskraft ist und daher der Partikelbewegung entgegengesetzt ist, aber was ist dann die Kraft, die das Partikel bewegt. Weil ich in einem Zeitschriftenartikel diese Widerstandskraft sehe F D ist als Kraft in Richtung der Teilchenbewegung dargestellt.

Dies ist eine Skizze aus dem Papier, Sie können sehen, dass die Strömungsgeschwindigkeit und die Widerstandskraft beide in die gleiche Richtung gehen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Antworten (3)

Bewegung ist ein sehr diffuses Konzept :) Sie müssen einen Bezugsrahmen hinzufügen, um es sinnvoll zu machen.

Im Bezugsrahmen des umgebenden Wassers versucht die Kraft das Teilchen durchaus aufzuhalten.

Wenn Sie also einen Stein von einer schnellen Strömung über den Boden rollen lassen, geht die Kraft in die Bewegungsrichtung (im üblichen äußeren Bezugsrahmen), da der Stein immer noch zu langsam für das Wasser ist; wohingegen bei einem Stein, der in einen tiefen Teich fällt, die Reibung seiner Bewegung entgegengesetzt ist.

hallo, danke für deine schnelle antwort. Wenn also in der obigen Skizze die Widerstandskraft in Bewegungsrichtung wirkt, wie groß ist dann die Flüssigkeitswiderstandskraft auf das Partikel, die der Bewegung entgegengesetzt ist? kannst du Gleichungen für diese 2 Kräfte geben?
nein, tut mir leid, es gibt keine einfache Formel für den Widerstand in einer Flüssigkeit, das ist ein Teil der Physik, der (vergleichsweise) schlecht verstanden ist, und die Gleichungen für diese Art von Kräften sind kompliziert und ungefähr. Aber ich denke, Ihre Frage hat noch einige Missverständnisse - es gibt keinen Widerstand von der Flüssigkeit und der Widerstandskraft - das ist das Gleiche (nicht nur gleich - das Gleiche!). Wenn ich Ihr Bild richtig verstehe, dann zieht die Kraft der Flüssigkeit sprehe1 nach rechts, während die Kraft des Bodens (sprehe3) versucht, sie zu stoppen.

Die Widerstandskraft wirkt der Bewegung eines Körpers relativ zur umgebenden Flüssigkeit entgegen . In diesem Fall bewegt sich die umgebende Flüssigkeit nach rechts und relativ dazu bewegen sich die Festkörper nach links.

Die Widerstandskraft wirkt der Bewegung nach links entgegen, also nach rechts. Die Feststoffe werden von der Flüssigkeit weggeschwemmt.

Hallo danke, das war wirklich hilfreich. Also kann ich sagen, dass die Kraft auf das Partikel in Strömungsrichtung proportional ist u F 2 , und die der Bewegung entgegengesetzte Kraft ist proportional zu u P 2 , und da sich das Teilchen tatsächlich mit der Strömung bewegt, ist die Nettokraft proportional zu ( u F − u P ) 2 Wo u F = Strömungsgeschwindigkeit u u P = Teilchengeschwindigkeit. Es gibt also Kraft in beide Richtungen, aber die Nettokraft wirkt in Strömungsrichtung, wenn sich das Partikel in Strömungsrichtung bewegt.

Die Reibungskräfte versuchen, die Relativbewegung zwischen dem Wasser und den Kugeln zu verringern.

Wenn sich das Wasser schneller bewegt als die Kugeln, dann übt das Wasser eine Reibungskraft auf die Kugeln aus, um zu versuchen, die Kugeln schneller zu bewegen, und die Kugeln üben eine Reibungskraft auf das Wasser aus, um zu versuchen, das Wasser langsamer zu bewegen.

Ist die Widerstandskraft in Richtung der Partikelbewegung oder entgegengesetzt zur Bewegung?
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