Sisu
Kõik tunnevad intuitiivselt veojõu mõistet. Veest läbi sõites või jalgrattaga sõites märkate, et mida rohkem tööd teete ja mida kiiremini liigute, seda suuremat vastupidavust saate ümbritsevast veest või õhust, mida mõlemad füüsikud peavad vedelikeks. Tõmbejõudude puudumisel võidakse maailm kohelda pesapalli 1000-jalastel kodujooksudel, palju kiirematel maailmarekorditel kergejõustikus ja autodel, mille kütusekulu on üleloomulik.
Tõmbejõud, mis on pigem piiravad kui tõukejõud, pole nii dramaatilised kui muud loodusjõud, kuid masinaehituses ja sellega seotud erialadel on nad kriitilised. Tänu matemaatiliselt mõtlevate teadlaste pingutustele on looduses võimalik mitte ainult tuvastada tõmbejõude, vaid ka arvutada nende arvväärtused erinevates igapäevastes olukordades.
Tõmbejõu võrrand
Füüsikas on rõhk määratletud kui jõud pinnaühiku kohta: P = F / A. Kasutades tähe D abil tõmbejõudu konkreetselt, saab selle võrrandi ümber korraldada D = CPA, kus C on proportsionaalsuse konstant, mis varieerub objektiti. Vedeliku kaudu liikuvale objektile avaldatavat survet saab väljendada (1/2) ρv2, kus ρ (kreeka täht rho) on vedeliku tihedus ja v on objektide kiirus.
Seetõttu D = (1/2) (C) (ρ) (v2) (A).
Pange tähele selle võrrandi mitmeid tagajärgi: tõmbejõud tõuseb otse proportsioonis tiheduse ja pindalaga ning see tõuseb kiiruse ruuduga. Kui sõidate kiirusega 10 miili tunnis, on teil aerodünaamiline tõmbejõud neli korda suurem kui 5 miili tunnis, kusjuures kõik muu hoitakse konstantsena.
Lohistage jõud langeval objektil
Üks vabalt langeva objekti liikumisvõrranditest, mis pärineb klassikalisest mehaanikast, on v = v0 + kell. Selles v = kiirus ajahetkel t, v0 on algkiirus (tavaliselt null), a on gravitatsioonist tulenev kiirendus (9,8 m / s)2 maa peal) ja t on möödunud aeg sekundites. On lühidalt näha, et suurelt kõrguselt alla kukkunud objekt kukub üha suureneval kiirusel, kui see võrrand oleks rangelt tõene, kuid see pole nii, kuna see ei jäta lohistusjõudu tähelepanuta.
Kui objektile mõjuvate jõudude summa on null, siis see enam ei kiirenda, ehkki see võib liikuda suure, püsiva kiirusega. Seega saavutab skydiver oma lõppkiiruse, kui tõmbejõud võrdub gravitatsioonijõuga. Ta saab sellega manipuleerida oma kehahoia kaudu, mis mõjutab tõmbevõrrandis A-d. Terminali kiirus on umbes 120 miili tunnis.
Lohistage jõud ujujal
Võistlevatel ujujatel on neli erinevat jõudu: raskusjõud ja ujuvus, mis tasakaalustavad vertikaalset tasapinda, ning tõmme ja tõukejõud, mis toimivad horisontaaltasapinnal vastassuundades. Tegelikult pole tõukejõud midagi muud kui tõmbejõud, mida ujujate jalad ja käed rakendavad vee tõmbejõu ületamiseks, mis, nagu olete arvatavasti arvanud, on tunduvalt suurem kui õhk.
Kuni 2010. aastani oli olümpia ujujatel lubatud kasutada spetsiaalselt aerodünaamilisi ülikondi, mis olid olnud vaid paar aastat. Ujumisorganid keelasid ülikonnad, kuna nende mõju oli nii tugev, et sportlased, kes olid muidu ülikonnata (kuid siiski maailmatasemel) ilma ülikondadeta, purustasid maailmarekordi.