Alla är intuitivt bekanta med begreppet dragkraft. När du vattar genom vatten eller cyklar märker du att ju mer arbete du utövar och ju snabbare du rör dig desto mer motstånd kommer du från det omgivande vattnet eller luften, vilka båda betraktas som fluider av fysiker. I avsaknad av dragkrafter kan världen behandlas till 1000-fots hemmalag i baseball, mycket snabbare världsrekord i spår och fält och bilar med övernaturliga nivåer av bränsleekonomi.

Drag styrkor, vara restriktiva snarare än framdrivande, är inte så dramatiska som andra naturkrafter, men de är kritiska inom maskinteknik och relaterade discipliner. Tack vare de matematiskt inriktade forskarna är det möjligt att inte bara identifiera dragkrafter i naturen utan också att beräkna deras numeriska värden i en mängd olika vardagssituationer.

Drag Force Equation

Tryck, i fysik, definieras som kraft per enhet område: P = F /A. Med hjälp av "D" för att representera dragkraft specifikt kan denna ekvation omplaceras till D = CPA, där C är en proportionalitetskonstant som varierar från objekt till objekt. Trycket på ett föremål som rör sig genom en vätska kan uttryckas som (1/2) ρv ^{2, där ρ (den grekiska bokstaven rho) är densiteten hos vätskan och v är objektets hastighet.}

Därför D = (1/2) (C) (p) (v ^{2) (A).}

Notera flera konsekvenser av denna ekvation: Dragkraften stiger i direkt proportion till densitet och ytan, och den stiger med kvadraten av hastigheten. Om du kör 10 mil per timme upplever du fyra gånger det aerodynamiska draget som du gör vid 5 miles per timme, med allt annat hållet konstant.

Dra kraft på ett fallande objekt

En av rörelsens ekvationer för ett objekt i fria fall från klassisk mekanik är v = v _{0 + vid. I det är v = hastighet vid tid t, v 0 initialhastighet (vanligtvis noll), a är acceleration på grund av gravitationen (9,8 m /s ^{2 på jorden) och t är förfluten tid i sekunder. Det är uppenbart att ett objekt som faller från en stor höjd skulle falla i allt större hastighet om denna ekvation var strikt sann, men det är inte för att den försummar dragkraft.}}

När summan av krafterna Att agera på ett objekt är noll, det accelererar inte längre, även om det kan röra sig med hög, konstant hastighet. Sålunda når en skydiver upp sin terminala hastighet när dragkraften är lika med tyngdkraften. Hon kan manipulera detta genom hennes kroppshållning, vilket påverkar A i dragekvationen. Terminalhastigheten är cirka 120 miles per timme.

Dra kraft på en simmare

Konkurrenskraftiga simmare står inför fyra olika styrkor: tyngdkraft och flytkraft som motverkar varandra i ett vertikalplan och dra och framdriv , som verkar i motsatta riktningar i ett horisontellt plan. Faktum är att propulsiv kraft inte är mer än en dragkraft som tillämpas av simmarens fötter och händer för att övervinna vattnets dragkraft, vilket, som du sannolikt har anfört, är betydligt större än luftens. > Fram till 2010 fick olympiska simmare använda speciella aerodynamiska kostymer som bara hade funnits i några år. Simningens styrande kropp förbjöd kostymerna för att deras effekt var så uttalad att världsrekorden bröts av atleter som annars inte var framträdande (men fortfarande världsklass) utan kostymerna.