Attrito viscoso
Buongiorno
Ho da poco studiato la formula che permette di calcolare la forza di attrito viscoso
$F=C_d*A_p*1/2*d*v^2$
Dove $C_d$ è il coefficiente di attrito adimensionale, $A_p$ è l'area dell'oggetto proiettata su un piano perpendicolare alla direzione del moto, $d$ è la densità del fluido.
La prima domanda è:questa formula si può applicare a qualsiasi oggetto di qualsiasi forma oppure è necessario che sia sferico?
Un altro dubbio rigurda il fattore di forma dell'oggetto in esame in quanto per determinare il coefficiente d'attrito si considera sia numero di Reynolds che il fattore di forma. Quest'ultimo è definito come rapporto tra l'area, che verrebbe proiettata sul piano perpendicolare alla direzione di moto da un corpo sferico con volume uguale al volume del corpo non sferico considerato,e l'area proiettata dal corpo non sferico.
In formula:
$"fattore di forma"=A_e/A_p$
Dove $A_e$ è l'area proiettata dalla sfera con volume uguale al corpo immerso nel mezzo fluido e $A_p$ l'area proiettata dal corpo considerato.
Sul mio libro c'è una tabella che presenta valori diversi per le varie forme. Per il caso della forma cubica mette $0.802$ ma io dai calcoli ottengo circa $1.2$
$V_"cubo"=V_"sfera"$
$l^3=4/3πr^3$
$l=(4/3π)^(1/3)r$
Da questo calcoliamo il fattore di forma
$A_e/A_p=πr^2/l^2=πr^2/((4/3π)^(2/3)r^2)=π/((4/3π)^(2/3))$
Ho da poco studiato la formula che permette di calcolare la forza di attrito viscoso
$F=C_d*A_p*1/2*d*v^2$
Dove $C_d$ è il coefficiente di attrito adimensionale, $A_p$ è l'area dell'oggetto proiettata su un piano perpendicolare alla direzione del moto, $d$ è la densità del fluido.
La prima domanda è:questa formula si può applicare a qualsiasi oggetto di qualsiasi forma oppure è necessario che sia sferico?
Un altro dubbio rigurda il fattore di forma dell'oggetto in esame in quanto per determinare il coefficiente d'attrito si considera sia numero di Reynolds che il fattore di forma. Quest'ultimo è definito come rapporto tra l'area, che verrebbe proiettata sul piano perpendicolare alla direzione di moto da un corpo sferico con volume uguale al volume del corpo non sferico considerato,e l'area proiettata dal corpo non sferico.
In formula:
$"fattore di forma"=A_e/A_p$
Dove $A_e$ è l'area proiettata dalla sfera con volume uguale al corpo immerso nel mezzo fluido e $A_p$ l'area proiettata dal corpo considerato.
Sul mio libro c'è una tabella che presenta valori diversi per le varie forme. Per il caso della forma cubica mette $0.802$ ma io dai calcoli ottengo circa $1.2$
$V_"cubo"=V_"sfera"$
$l^3=4/3πr^3$
$l=(4/3π)^(1/3)r$
Da questo calcoliamo il fattore di forma
$A_e/A_p=πr^2/l^2=πr^2/((4/3π)^(2/3)r^2)=π/((4/3π)^(2/3))$
Risposte
La formula si applica a qualsiasi oggetto; esistono anche altre formule, la resistenza al moto di un corpo in un fluido è un problema complesso e importante, pensa al moto degli aerei e delle navi.
Il coefficiente di attrito si determina con prove sperimentali, la modalità da te descritta è una sciocchezza . La resistenza al moto dipende da molti fattori, la forma è solo uno di questi.
Il coefficiente di attrito si determina con prove sperimentali, la modalità da te descritta è una sciocchezza . La resistenza al moto dipende da molti fattori, la forma è solo uno di questi.
Quella relazione non ha niente a che fare con la viscosità, è la resistenza aerodinamica
Quella formula deriva dall'analisi dimensionale.
Vedi qui dove ho cercato di descrivere brevemente il concetto.
La resistenza aerodinamica dipende in generale anche dalla viscosità, infatti quel coefficiente dipende dal numero di Reynolds oltre che dalla geometria (dalla forma in pratica).
Vedi qui dove ho cercato di descrivere brevemente il concetto.
"Vulplasir":
Quella relazione non ha niente a che fare con la viscosità, è la resistenza aerodinamica
La resistenza aerodinamica dipende in generale anche dalla viscosità, infatti quel coefficiente dipende dal numero di Reynolds oltre che dalla geometria (dalla forma in pratica).
La resistenza di “forma “ si incontra anche nel moto di un corpo in un liquido. Meglio parlare, in generale, di moto in un fluido.
La natura ha fatto i pesci in quella maniera per diminuire la resistenza di forma.
La natura ha fatto i pesci in quella maniera per diminuire la resistenza di forma.
Grazie mille per le risposte
Ma per quanto rigurda il fattore della forma cubica credete che io abbia ragione o che abbia sbagliato i calcoli in quanto il mio risultato e quello del mio libro sono diversi
Ma per quanto rigurda il fattore della forma cubica credete che io abbia ragione o che abbia sbagliato i calcoli in quanto il mio risultato e quello del mio libro sono diversi
Credo che il fattore di forma definito in quel modo possa essere usato in qualche modo per correggere il coeffciente di resistenza in base a quanto la forma si discosta dalla sfera, ma di solito si danno direttamente i Cd per alcune forme caratteristiche al variare del numero di Reynolds.
Da come è definito quel fattore i calcoli fatti da te mi sembrano corretti per trovarlo, dipende comunque molto da cosa ci sia scritto sul tuo testo di riferimento.
Da come è definito quel fattore i calcoli fatti da te mi sembrano corretti per trovarlo, dipende comunque molto da cosa ci sia scritto sul tuo testo di riferimento.
Grazie mille
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