Πώς επηρεάζει η αντίσταση στον αέρα το ύψος ενός πυραύλου μπουκαλιών;
* Δύναμη μεταφοράς: Η αντίσταση στον αέρα, γνωστή και ως οπισθέλκουσα, είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση ενός αντικειμένου μέσω του αέρα. Όσο πιο γρήγορα ο πυραύλος ταξιδεύει, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη οπισθέλκουσας.
* επιβράδυνση της ανάβασης: Καθώς ο πυραύλος της φιάλης ανεβαίνει, η δύναμη έλξης ενεργεί ενάντια στην ανοδική του κίνηση, επιβραδύνοντας την. Αυτό σημαίνει ότι ο πυραύλος δεν θα φτάσει τόσο υψηλή ταχύτητα όσο σε ένα κενό, μειώνοντας την πιθανή ενέργεια και τελικά το μέγιστο ύψος του.
* μείωση της επιτάχυνσης: Η δύναμη οπισθέλκουσας αντιτίθεται επίσης στην επιτάχυνση του πυραύλου. Αυτό σημαίνει ότι ο πυραύλος δεν θα επιταχύνει όσο πιο γρήγορα θα ήταν χωρίς αντίσταση στον αέρα, περιορίζοντας περαιτέρω την ανοδική του ταχύτητα και το τελικό ύψος.
* Σχήμα και επιφάνεια: Το σχήμα και η επιφάνεια του πυραύλου μπουκαλιών επηρεάζουν σημαντικά την οπισθέλκουσα. Ένα βελτιωμένο σχήμα με μια ομαλή επιφάνεια θα βιώσει λιγότερη οπισθέλκουσα σε σύγκριση με ένα τραχύ, ογκώδες σχήμα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πυραύλοι μπουκαλιών σχεδιάζονται συχνά με πτερύγια για σταθερότητα και ομαλή, στρογγυλεμένη κώνο μύτης.
Συνοπτικά:
* Η αντίσταση στον αέρα αντιτίθεται στην κίνηση του πυραύλου μπουκαλιών, επιβραδύνοντας την ανάβαση και μειώνοντας το μέγιστο ύψος του.
* Η ποσότητα οπισθέλκουσας εξαρτάται από το σχήμα, την επιφάνεια και την ταχύτητα του πυραύλου.
* Η βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του πυραύλου για την ελαχιστοποίηση της οπισθέλκουσας μπορεί να βοηθήσει στην αύξηση του ύψους του.
Πρακτικό παράδειγμα:
Φανταστείτε δύο πανομοιότυπες πυραύλους μπουκαλιών που ξεκίνησαν με την ίδια αρχική δύναμη. Το ένα έχει ένα ομαλό, εξορθολογισμένο σχέδιο, ενώ ο άλλος έχει ένα ογκώδες, ακανόνιστο σχήμα. Ο βελτιωμένος πυραύλος θα βιώσει λιγότερη οπισθέλκουσα και επομένως θα επιτύχει μεγαλύτερο υψόμετρο από το ογκώδες.
