 |
Температура. Движение воздуха.. Сопротивление воздуха.
|
|
|
|
Температура.
Основной источник тепла, нагревающий воздух - земная поверхность. Воздух, пропуская солнечные лучи, тепла почти не задерживает. Солнечные лучи нагревают земную поверхность, от которой нагревается воздух. Благодаря перемешиванию воздушных масс нагревается определенная толща воздуха, Перемешивание воздушных масс называется конвекцией.
Температура воздуха с подъемом на высоту понижается довольно равномерно - в среднем на 0, 65° на каждые 100 м'высоты. Летом температура с высотой изменяется более резко, чем
зимой. Вертикальный температурный градиент зависит от начальной температуры воздуха и давления. Иногда бывают явления, при которых над более холодным слоем воздуха располагается более теплый. Это явление называется инверсией температуры.
Движение воздуха.
Вследствие различного рельефа местности воздух над поверхностью земли прогревается неравномерно. Это приводит к разности температур, давления, что вызывает перемещение воздушных масс в том или ином направлении, называемое ветром Ветер характеризуется скоростью, с которой перемещается масса воздуха относительно земли Скорость ветра измеряется в м/с, а направление - в градусах. При этом отсчет ведется от направления, откуда дует ветер
Характер движения воздуха зависит от рельефа местности, плотности воздуха и скорости его перемещения. При медленном движении траектории движущихся частиц воздуха параллельны между собой (ламинарное движение). При повышенной скорости характер движения, воздуха резко меняется, появляются беспорядочные вихри, движущиеся в различных направлениях - движение становится турбулентным Внешние проявления турбулентности - внезапные и быстрые изменения ветра по скорости и направлению.
|
|
|
Различают два вида ветра: суточный и фронтальный При суточном ходе ветер появляется после восхода солнца, с прогревом земной поверхности. У поверхности земли он больше, чем на высоте. Перед заходом солнца суточный ход ветра ослабевает.
Фронтальный ветер зависит от перепада давления над поверхностью земли: на высоте он больше, чем у поверхности
Кроме горизонтального перемещения воздуха наблюдается и вертикальное его перемещение Чаще всего вертикальные потоки имеют термическое происхождение, т. е возникают от перегрева воздуха на небольшом участке. В обиходе эти потоки называют «термиками»
Скорость вертикальных потоков у поверхности земли обычно составляет 1-2 м/с, но и этого достаточно, чтобы оказать существенное влияние на исход прыжка с парашютом При восходящих потоках скорость снижения спортсмена будет меньше, а при нисходящих она увеличивается. Особенно сильными вертикальные потоки бывают при наличии кучевых облаков на высотах 1000-1500 м. В практике были случаи, когда спортсмен, раскрыв парашют на высоте 800 м, оказывался затем на большей высоте Следует, однако, заметить, что такие случаи бывают крайне редко и при достаточной подготовке парашютиста и его умении управлять куполом легко преодолимы.
Сопротивление воздуха.
Двигаясь в воздушной среде, обладающей определенной плотностью, тело преодолевает сопротивление.
Чем плотнее среда, в которой перемещается тело, тем больше преодолеваемое телом сопротивление. Основная причина возникновения сопротивления воздуха - разность давлений впереди и сзади движущегося тела. Перед телом создается повышенное давление, сзади него пониженное.
Сопротивление воздуха тесно связано с размерами тела, его формой, состоянием поверхности. Тела, имеющие больший размер, испытывают большее сопротивление. У каплеобразных тел сопротивление меньше, чем у плоских. Шероховатые тела испытывают большее сопротивление, чем тела такой же площади и формы, но имеющие гладкую полированную поверхность.
|
|
|
Сопротивление воздуха зависит от скорости движения. Причем совершенно безразлично, движется ли тело в воздушной среде или воздушная среда движется относительно тела.
Опыты показывают, что с увеличением скорости в два раза сопротивление возрастает в четыре раза. Таким образом, сопротивление прямо пропорционально квадрату скорости.
Сопротивление воздуха движению тела называется лобовым сопротивлением тела. Оно всегда направлено в сторону, противоположную направлению движения тела, и определяется по формуле
где Q-сила лобового сопротивления, кгс (Н);
Сх-коэффициент сопротивления, зависящий от формытелаи состояния его поверхности;
р - плотность воздуха, кгс- см4 (кг/м3);
S - наибольшая площадь поперечного сечения тела ( мидель), м2;
V - скорость движения, м/с.
Если скорость дана в км/ч, то для 'перевода в м/сее нужно 'разделить на коэффициент3, 6.
|
|
|
