Апрель 4th, 2013
Строго говоря, выражение для силы сопротивления должносодержать еще одно слагаемое, пропорциональноеhi Ah = Gig. (5.2)Fa = CSpbu?/2, (5.3)120скорости тела в первой степени, но им, как вы без трудаубедитесь сами, вполне допустимо пренебречь. Величина Св формуле (5.3), которая зависит от формы тела и определяетсяэкспериментально, называется коэффициентомлобового сопротивления. По порядку величины он примерноравен 1. В рассматриваемом случае в воздухедвижется кумулятивная струя, радиус которой составляетгс. Следовательно, S = nrl и Fn = nrlpBu2/2.Скорость и является функциейкоординаты у вершиныподнимающейся струи: и == и (у). Допустим, что наибольшаядлина струи равна I(рис. 53). Тогда в точке с координатойу скорость вершиныподнимающейся струи такова,какую имела бы жидкость,упавшая без начальнойскорости с высоты I — у.Отсюда следует, что и2!2 == g (I — у). Поэтому из приведеннойвыше формулы длясилы лобового сопротивленияFn получаем(у) = nr%pBg ( 1 — у ) -Работу против этой силы тивленияможно найти так же, как в гл. 4, § 1 была найдена работапо подъему струи против силы тяжестиРабота против силы тяжести выражается полученнойранее формулой (4.3): А = (l/2)npgrll2. Отношение указанныхработ составляетA JA = рв/р. (5.5)Но плотность воздуха рв = 1,29 кг/м3, а плотность водыр = 103 кг/м3, следовательно, A JA да 10~3. Таким образом,сопротивлением воздуха движению кумулятивнойструи вполне можно пренебречь. Это еще раз показывает,что формула (5.1) не верна: ее применение дает для высотыили длины кумулятивной струи, бьющей из упавшейили длины кумулятивной струи, бьющей из упавшей