Kräfte in einem mit Luftwiderstand fallenden Körper

Ich würde gerne wissen warum, wenn ein Körper mit Luftwiderstand fällt, wir haben, dass der Luftwiderstand durch die Luft verursacht wird k v und die Beschleunigung ist M G .

Was ich nicht verstehe, ist, dass beide das gleiche Zeichen haben F ( G R A v ich T j ) = M G Und F ( D R A G ) = k v .

Ich verstehe, dass der Luftwiderstand negativ ist, weil er der Geschwindigkeit entgegengesetzt ist. Ich verstehe, dass die M G Teil ist negativ, weil die vertikale Achse nach oben positiv ist. Aber ich verstehe nicht, wie es kommt, dass der Luftwiderstand die gleiche Richtung wie die Gravitationskraft hat. Wenn ich falle, sollte ich eine Beschleunigung nach unten spüren, und daher würde eine Kraft nach unten zeigen, und ich sollte auch eine Kraft spüren, die nach oben geht, aufgrund der Luft, durch die ich gehe.

Mögliches Duplikat von Freier Fall mit Luftwiderstand

Antworten (1)

Sie haben Recht, dass bei einem fallenden Objekt die Schwerkraft nach unten zeigt, während die Widerstandskraft nach oben zeigt (in die der Geschwindigkeit entgegengesetzte Richtung). Und ich verstehe Ihre Verwirrung aus den Gleichungen - warum ist die Schwerkraft M G ?

Das liegt daran, dass wir normalerweise schreiben G als positive Zahl, ohne Berücksichtigung ihrer Richtung (obwohl sie nach unten zeigt). Aber wenn wir die Widerstandskraft als schreiben k v , das unterstellen wir v ist ein Vektor v die also sowohl eine Richtung als auch einen Betrag hat - und die Widerstandskraft, die ebenfalls ein Vektor ist, muss in die entgegengesetzte Richtung zeigen.

Es wäre konsistenter, wenn wir die Beschleunigung als Vektor schreiben würden G , in diesem Fall würde das Minuszeichen verschwinden. Aber das ist nicht die Konvention ...

Das bedeutet, dass Sie am besten ein Diagramm verwenden, das für eine bestimmte Situation die Richtung der Kräfte zeigt. So finden Sie auch bei schwierigeren Aufgabenstellungen die richtige Antwort (z. B. der Fall, dass ein Projektil zunächst nach oben abgefeuert wird, dann zeigen sowohl die Schwerkraft als auch der Luftwiderstand nach unten...).

Eine Gleichung "blind" zu verwenden (d. h. ohne die Vorzeichenkonventionen zu berücksichtigen) kann sehr gefährlich sein. Mit dieser Frage haben Sie gezeigt, dass Sie sich dieser Gefahr bewusst sind. Das ist ein sehr wichtiger Schritt, um diese Klasse von Problemen zu meistern.