Calcul de la force de traînée sur un ballon captif ne doit pas être la science des fusées. En fait, en faisant quelques simplifications et hypothèses sur le ballon et son altitude prévue, calculer la traînée est une question de brancher des nombres dans l'équation de traînée de Lord Rayleigh. la force de traînée est normalement représenté en unités métriques, mais il peut aussi être calculée "LBF," ou en livres force --- un livre-force est d'environ 4,45 newtons.
Instructions
Calcul de la force de glisser sur un Tethered Balloon
1 Supposons que le ballon est une sphère parfaite --- cette simplification permettra de calculer facilement la force de traînée sur le ballon. Vous aurez besoin de connaître le ballon "le coefficient de traînée." Pour une sphère dans des conditions normales, vous pouvez supposer que cette valeur soit environ 0,3.
2 Mesurer le rayon de cette sphère dans les pieds. Si vous connaissez le diamètre du ballon, il faut diviser ce chiffre par deux pour obtenir le rayon. Si vous ne le faites pas, prendre la circonférence du ballon (la distance autour de son équateur.) Le rayon est égal à la moitié de la circonférence divisée par pi.
3 Calculer la "zone de référence" de votre ballon en pieds carrés. Dans l'ingénierie aéronautique, la zone de référence est de savoir comment un corps apparaît lorsqu'on regarde de front de la direction du flux d'air. Pour une sphère, ce chiffre est donné par une surface en coupe transversale de son point le plus large, afin de multiplier le rayon par lui-même, puis multipliez ce chiffre par pi --- cela vous donne la zone de référence en pieds carrés.
4 Déterminer la vitesse du vent le ballon fera face (car il est attaché, le ballon est immobile et soumis uniquement à la vitesse du vent dominant.) Vous aurez besoin de la vitesse du vent en pieds par seconde --- si vous l'avez en miles par heure au lieu, il faut multiplier ce chiffre par 1,467 pour obtenir le nombre de pieds par seconde.
5 Obtenir la densité de l'air dans les limaces par pied cube à partir d'une table de densité donnée de l'altitude et de température. Si vous ne disposez pas d'une table, supposer que la densité de l'air est .0023 limaces par pied cube --- ceci est la densité de l'air au niveau de la mer.
6 Multipliez le carré de la vitesse du vent, le coefficient de traînée, la zone de référence et la densité de l'air. Divisez ce chiffre par deux. Ceci est la force de traînée sur votre ballon captif, mesurée en livres de force.
Conseils et avertissements
- Si vous voulez calculer la force de traînée en unités métriques, la zone de référence sera mesurée en mètres carrés, la densité sera mesuré en kilogrammes par mètre cube, la vitesse du vent sera mesurée en mètres par seconde et la force de traînée sera donnée en newtons.