Kezdőlap


Feladat:	1776. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Füzet:	1983/február, 87. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Szabadesés, Közegellenállás, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1982/április: 1776. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A "normális'' körülmények között szakadékba eső Trabant sebességét a közegellenállás korlátozza. A közegellenállást meghatározó tényezők nagy sebességnél a közeg ‐ jelen esetben a levegő ‐ sűrűsége, a homlokfelület nagysága, az ún. alaktényező és a sebesség négyzete. A maximális elérhető sebességnél a nehézségi erő megegyezik a közegellenállási erővel:

\begin{matrix} m g = k A_{homlok} \cdot ϱ v_{max}^{2} . \end{matrix}

A gyári adatok alapján egy megterhelt Trabant tömege 900 kg körüli. A homlokfelület nagysága

\approx 2 m^{2}

. A levegő sűrűsége

1, 23 {kg/m}^{3}

. A

k

alaktényező jó alakú kocsikra

0, 2 - 0, 25

körüli érték, Trabantra kb.

0, 3 - 0, 35

. (Feltesszük, hogy a Trabant orral lefelé esik.) Ezekből az adatokból a maximális sebesség

\begin{matrix} v_{max} \approx 300 - 350 km/h . \end{matrix}

Látszik, hogy a Trabant valószínűleg képtelen 400 km/h sebesség elérésére, kivéve egészen különleges körülményeket(nagyon erősen megterhelt kocsi).

Megjegyzések. 1. Ilyen különleges körülmény a több dolgozatban említett hátszél, ill. "felszél''. Belátható, hogy ez pontosan a szélsebességgel növeli meg a maximális sebességet.
2. Többen elhanyagolták a közegellenállást, és kételkedtek a megfelelően mély (620 m) szakadék földi létében. Bár a közegellenállást elhanyagoló megoldásokat nem fogadtuk el, megemlíthető, hogy pl. a Grand Canyon mélysége néhol az 1000 - 1200 métert is eléri.