હવાના પ્રતિકારનું બળ કયા મૂલ્યો પર આધાર રાખે છે? હવાના પ્રતિકારનું બળ પદાર્થના આકાર અને તેના સમૂહ પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે?

ડ્રેગ ગુણાંક શરીરની હિલચાલ દરમિયાન ઊર્જાના નુકસાનને ધ્યાનમાં લેવાનું શક્ય બનાવે છે. મોટેભાગે, બે પ્રકારની ગતિ ગણવામાં આવે છે: સપાટી પરની ગતિ અને પદાર્થમાં ગતિ (પ્રવાહી અથવા ગેસ). જો આધાર સાથે હિલચાલ ગણવામાં આવે છે, તો આપણે સામાન્ય રીતે ઘર્ષણના ગુણાંક વિશે વાત કરીએ છીએ. જો આપણે પ્રવાહી અથવા ગેસમાં શરીરની હિલચાલને ધ્યાનમાં લઈએ, તો અમારો અર્થ ફોર્મના ડ્રેગ ગુણાંક છે.

સ્લાઇડિંગ પ્રતિકાર (ઘર્ષણ) ગુણાંકનું નિર્ધારણ

વ્યાખ્યા

પ્રતિકાર (ઘર્ષણ) ગુણાંકપ્રમાણસરતાના ગુણાંકને કહેવાય છે જે ઘર્ષણ બળ () અને શરીરના સામાન્ય દબાણના બળ (N) ને આધાર પર જોડે છે. આ ગુણાંક સામાન્ય રીતે ગ્રીક અક્ષર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, અમે ઘર્ષણ ગુણાંકને આ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ:

અમે સ્લાઇડિંગ ઘર્ષણના ગુણાંક વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, જે રબિંગ સપાટીઓના કુલ ગુણધર્મો પર આધારિત છે અને તે પરિમાણહીન જથ્થો છે. ઘર્ષણનો ગુણાંક આના પર આધાર રાખે છે: સપાટીની સારવારની ગુણવત્તા, શરીરને ઘસવું, તેમના પર ગંદકીની હાજરી, એકબીજાની તુલનામાં શરીરની હિલચાલની ગતિ વગેરે. ઘર્ષણ ગુણાંક પ્રાયોગિક રીતે (પ્રાયોગિક રીતે) નક્કી કરવામાં આવે છે.

રોલિંગ પ્રતિકાર (ઘર્ષણ) ગુણાંકનું નિર્ધારણ

વ્યાખ્યા

રોલિંગ પ્રતિકાર (ઘર્ષણ) ગુણાંકઘણી વખત પત્ર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. તે રોલિંગ ઘર્ષણ બળ () ના ક્ષણના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીને નિર્ધારિત કરી શકાય છે જેનાથી શરીરને ટેકો (N) સામે દબાવવામાં આવે છે:

આ ગુણાંકમાં લંબાઈનું પરિમાણ છે. SI સિસ્ટમમાં તેનું મૂળભૂત એકમ મીટર છે.

ફોર્મ ડ્રેગ ગુણાંકનું નિર્ધારણ

વ્યાખ્યા

ફોર્મ ખેંચો ગુણાંક- ભૌતિક જથ્થો કે જે પદાર્થની અંદર શરીરની હિલચાલની પ્રતિક્રિયા નક્કી કરે છે. આપણે તેને અલગ રીતે કહી શકીએ: આ એક ભૌતિક જથ્થો છે જે પદાર્થમાં હલનચલન માટે શરીરની પ્રતિક્રિયા નક્કી કરે છે. આ ગુણાંક પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે તે સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

પ્રતિકાર શક્તિ ક્યાં છે, પદાર્થની ઘનતા છે, પદાર્થના પ્રવાહની ગતિ છે (અથવા પદાર્થમાં શરીરની હિલચાલની ગતિ), શરીરના પ્લેન પર પ્રક્ષેપણનો વિસ્તાર ચળવળની દિશામાં કાટખૂણે (પ્રવાહ માટે લંબ)

કેટલીકવાર, જો આપણે વિસ્તરેલ શરીરની હિલચાલને ધ્યાનમાં લઈએ, તો આપણે ધ્યાનમાં લઈએ છીએ:

જ્યાં V એ શરીરનું પ્રમાણ છે.

વિચારણા હેઠળનો ડ્રેગ ગુણાંક એ પરિમાણહીન જથ્થો છે. તે શરીરની સપાટી પરની અસરોને ધ્યાનમાં લેતું નથી, તેથી જો ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવતા પદાર્થને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે તો ફોર્મ્યુલા (3) અયોગ્ય બની શકે છે. જ્યાં સુધી રેનોલ્ડ્સ નંબર (પુનઃ) સ્થિર છે ત્યાં સુધી ખેંચો ગુણાંક (C) સ્થિર છે. સામાન્ય રીતે.

જો કોઈ શરીરમાં તીક્ષ્ણ ધાર હોય, તો તે પ્રયોગમૂલક રીતે જોવા મળે છે કે આવા શરીર માટે રેનોલ્ડ્સ સંખ્યાઓની વિશાળ શ્રેણી પર ખેંચો ગુણાંક સ્થિર રહે છે. આમ, તે પ્રાયોગિક રીતે પ્રાપ્ત થયું હતું કે હવાના પ્રવાહમાં મૂકવામાં આવેલી રાઉન્ડ પ્લેટો માટે, પ્રતિકાર ગુણાંકના મૂલ્યો 1.1 થી 1.12 ની રેન્જમાં છે. જેમ જેમ રેનોલ્ડ્સ નંબર () ઘટે છે તેમ, પ્રતિકાર કાયદો સ્ટોક્સના કાયદામાં પરિવર્તિત થાય છે, જે રાઉન્ડ પ્લેટ માટે આ સ્વરૂપ ધરાવે છે:

રેનોલ્ડ્સની સંખ્યાની વિશાળ શ્રેણીમાં બોલ પ્રતિકારનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે પ્રાપ્ત કરવા માટે:

સંદર્ભ પુસ્તકો રેનોલ્ડ્સ નંબરના આધારે રાઉન્ડ સિલિન્ડરો, ગોળાઓ અને રાઉન્ડ પ્લેટો માટે ડ્રેગ ગુણાંક રજૂ કરે છે.

એરોનોટિકલ એન્જિનિયરિંગમાં, ન્યૂનતમ પ્રતિકાર સાથે શરીરનો આકાર શોધવાની સમસ્યા વિશેષ મહત્વ ધરાવે છે.

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

ઉદાહરણ 2

જ્યારે કોઈપણ પદાર્થ સપાટી પર અથવા હવામાં ફરે છે, ત્યારે દળો ઉત્પન્ન થાય છે જે તેને અટકાવે છે. તેમને પ્રતિકાર અથવા ઘર્ષણ બળ કહેવામાં આવે છે. આ લેખમાં અમે તમને કહીશું કે ડ્રેગ ફોર્સ કેવી રીતે શોધવી અને તેને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો પર ધ્યાન આપવું.

સ્કાયડાઇવિંગ દરમિયાન એરબોર્ન રેઝિસ્ટન્સનો ઉપયોગ થાય છે. છત્ર અને હવા વચ્ચેના ઘર્ષણના પરિણામે, પેરાશૂટિસ્ટની ગતિ ઓછી થાય છે, જે તેને તેના જીવનને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના પેરાશૂટિંગમાં જોડાવા દે છે.

1. વાહનની હિલચાલ હવાના કણોની હિલચાલ સાથે સંકળાયેલી છે, જે એન્જિન પાવરનો ભાગ વાપરે છે. આ ખર્ચમાં નીચેના ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે:

2. આગળનો પ્રતિકાર, જે આગળ અને ચાલતી કારની પાછળના દબાણમાં તફાવતને કારણે દેખાય છે (55-60% હવા પ્રતિકાર).

3. બહાર નીકળેલા ભાગો દ્વારા બનાવવામાં આવેલ પ્રતિકાર - રીઅર વ્યુ મિરર, વગેરે. (12-18%).

4. રેડિયેટર અને એન્જિન કમ્પાર્ટમેન્ટમાંથી હવા પસાર થાય ત્યારે થાય છે તે પ્રતિકાર.

5. હવાના સ્તરો (10% સુધી) સામે નજીકની સપાટીઓના ઘર્ષણને કારણે પ્રતિકાર.

6. કારની ઉપર અને નીચે (5-8%) વચ્ચેના દબાણના તફાવતને કારણે પ્રતિકાર.

હવાના પ્રતિકારની ગણતરીઓને સરળ બનાવવા માટે, અમે કારની સમગ્ર સપાટી પર વિતરિત પ્રતિકારને એક બિંદુએ લાગુ કરાયેલ હવા પ્રતિકારના બળ સાથે બદલીએ છીએ, જેને કહેવાય છે. વહાણનું કેન્દ્રકાર

અનુભવે સ્થાપિત કર્યું છે કે હવાના પ્રતિકારનું બળ નીચેના પરિબળો પર આધારિત છે:

વાહનની ઝડપ પર, અને આ અવલંબન પ્રકૃતિમાં ચતુર્થાંશ છે;

કારના આગળના વિસ્તારમાંથી એફ;

સુવ્યવસ્થિત ગુણાંકમાંથી K માં, જે 1 m/s ની ઝડપે આગળ વધે ત્યારે વાહનના આગળના વિસ્તારના એક ચોરસ મીટર દ્વારા બનાવેલ હવા પ્રતિકાર બળની સંખ્યાત્મક રીતે બરાબર છે.

પછી હવા પ્રતિકાર બળ છે.

નક્કી કરતી વખતે એફઅંદાજિત પ્રતિકાર વિસ્તાર નક્કી કરવા માટે પ્રયોગમૂલક સૂત્રોનો ઉપયોગ કરો. ટ્રક માટે એફસામાન્ય રીતે: F=H×B(ઊંચાઈ અને પહોળાઈનું ઉત્પાદન), બસો માટે સમાન. પેસેન્જર કાર માટે સ્વીકૃત F=0.8H×B. અન્ય સૂત્રો છે જે વાહનના ટ્રેક, વાહનની ઊંચાઈ બદલવાની સંભાવના વગેરેને ધ્યાનમાં લે છે. ×F માં Kકહેવાય છે સુવ્યવસ્થિત પરિબળઅને સૂચવો ડબલ્યુ.

સુવ્યવસ્થિત ગુણાંક નક્કી કરવા માટે, વિશિષ્ટ ઉપકરણો અથવા કોસ્ટિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં વિવિધ પ્રારંભિક ગતિએ આગળ વધતી વખતે ફ્રી-રોલિંગ વાહનના માર્ગમાં ફેરફાર નક્કી કરવામાં આવે છે. જ્યારે કાર હવાના પ્રવાહમાં આગળ વધે છે, ત્યારે હવાના પ્રતિકારનું બળ માં આરવાહનની ધરી સાથે ઘટકોમાં વિઘટન કરવું શક્ય છે. આ કિસ્સામાં, દળોના અંદાજો નક્કી કરવા માટેના સૂત્રો ફક્ત ગુણાંકમાં જ અલગ પડે છે જે અક્ષો સાથે બળના વિતરણને ધ્યાનમાં લે છે. સુવ્યવસ્થિત ગુણાંક અભિવ્યક્તિ પરથી નક્કી કરી શકાય છે:

જ્યાં C X એ પ્રાયોગિક ધોરણે નિર્ધારિત ગુણાંક છે અને "x" અક્ષ સાથે હવા પ્રતિકાર બળના વિતરણને ધ્યાનમાં લે છે. આ ગુણાંક પવનની ટનલમાં ફૂંકાવાથી મેળવવામાં આવે છે, ;

r - હવાની ઘનતા, GOST મુજબ r = 1.225 kg/m 3 શૂન્ય પર.

અમને મળે છે .

ઉત્પાદન હવાની સાપેક્ષમાં કારની ગતિએ ફરતી હવાના ક્યુબિક મીટરની ગતિ ઊર્જા સમાન વેગ હેડનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

ગુણાંક K માંપરિમાણ ધરાવે છે.

વચ્ચે K માંઅને સી એક્સનિર્ભરતા છે: K માં = 0.61С X.

વાહન પરનું ટ્રેલર એવરેજ 25% ની ડ્રેગ ફોર્સ વધારે છે.

હવાના પ્રતિકારના તમામ ઘટકો વિશ્લેષણાત્મક રીતે નક્કી કરવા મુશ્કેલ છે. તેથી, વ્યવહારમાં એક પ્રયોગમૂલક સૂત્રનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જે વાસ્તવિક કારની લાક્ષણિકતાની ઝડપની શ્રેણી માટે નીચેના સ્વરૂપ ધરાવે છે:

જ્યાં સાથે એક્સ - પરિમાણહીન હવા પ્રવાહ ગુણાંક, શરીરના આકાર પર આધાર રાખીને; ρ in – હવાની ઘનતા ρ in = 1.202…1.225 kg/m 3 ; એ- કારનો મિડસેક્શન એરિયા (ટ્રાંસવર્સ પ્રોજેક્શન એરિયા), m2; વી- વાહનની ગતિ, m/s.

સાહિત્યમાં જોવા મળે છે હવા પ્રતિકાર ગુણાંક k વી :

એફ વી = k વી એવી 2 , ક્યાં k વી =c એક્સ ρ વી /2 , – હવા પ્રતિકાર ગુણાંક, Ns 2 /m 4.

…અને સુવ્યવસ્થિત પરિબળq વી : q વી = k વી · એ.

જો તેના બદલે સાથે એક્સઅવેજી સાથે z, પછી આપણને એરોડાયનેમિક લિફ્ટ ફોર્સ મળે છે.

કાર માટે મિડસેક્શન વિસ્તાર:

A=0.9 B મહત્તમ · એન,

જ્યાં INમહત્તમ - મહત્તમ વાહન ટ્રેક, m; એન- વાહનની ઊંચાઈ, મી.

મેટાસેન્ટર પર બળ લાગુ કરવામાં આવે છે, અને ક્ષણો બનાવવામાં આવે છે.

પવનને ધ્યાનમાં લેતા હવાના પ્રવાહ પ્રતિકારની ગતિ:

, જ્યાં β એ કાર અને પવનની હિલચાલની દિશાઓ વચ્ચેનો ખૂણો છે.

સાથે એક્સ કેટલીક કાર

1. લિફ્ટિંગ પ્રતિકાર બળ

એફ n = જી એ પાપ α.

રસ્તાની પ્રેક્ટિસમાં, ઢાળની તીવ્રતા સામાન્ય રીતે રસ્તાની સપાટીના ઉદયની તીવ્રતા દ્વારા અંદાજવામાં આવે છે, જે રસ્તાના આડી પ્રક્ષેપણની તીવ્રતા સાથે સંબંધિત છે, એટલે કે. કોણની સ્પર્શક, અને સૂચિત કરો i, પરિણામી મૂલ્યને ટકાવારી તરીકે વ્યક્ત કરે છે. જો ઢોળાવ પ્રમાણમાં નાનો હોય, તો તેનો ઉપયોગ ન કરવો માન્ય છે પાપα., અને મૂલ્ય i સંબંધિત દ્રષ્ટિએ. મોટા ઢોળાવના મૂલ્યો માટે, બદલો પાપસ્પર્શક મૂલ્ય દ્વારા α ( i/100) અસ્વીકાર્ય

1. પ્રવેગક પ્રતિકાર બળ

કારને વેગ આપતી વખતે, કારનો આગળ વધતો દળ વેગ આપે છે અને ફરતો સમૂહ વેગ આપે છે, પ્રવેગ સામે પ્રતિકાર વધારે છે. આ વધારો ગણતરીમાં ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે જો આપણે ધારીએ કે કારનો સમૂહ અનુવાદાત્મક રીતે આગળ વધી રહ્યો છે, પરંતુ ચોક્કસ સમકક્ષ સમૂહનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. mઉહ, કંઈક અંશે મોટું m a (શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સમાં આ કોએનિગ સમીકરણ દ્વારા વ્યક્ત થાય છે)

અમે N.E ની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ઝુકોવ્સ્કી, અનુવાદાત્મક રીતે ગતિશીલ સમકક્ષ સમૂહની ગતિ ઊર્જાને ઊર્જાના સરવાળા સાથે સરખાવી:

,

જ્યાં જે ડી- એન્જિન ફ્લાયવ્હીલ અને સંકળાયેલ ભાગોની જડતાની ક્ષણ, N s 2 m (kg m 2); ω ડી- એન્જિનની કોણીય ગતિ, rad/s; જે થી- એક ચક્રની જડતાની ક્ષણ.

ત્યારથી ω k = વી એ / આર k , ω ડી = વી એ · i kp · i ઓ / આર k , આર k = આર k 0 ,

પછી આપણે મેળવીએ છીએ
.

જડતાની ક્ષણજેવાહન ટ્રાન્સમિશન એકમો, કિગ્રા મી 2

ચાલો બદલીએ: m ઉહ = m એ · δ,

જો વાહન સંપૂર્ણ લોડ થયેલ નથી:
.

જો કાર કિનારે છે: δ = 1 + δ 2

વાહન પ્રવેગક (જડતા) માટે પ્રતિકારનું બળ: એફ અને = m ઉહ · એ એ = δ · m એ · એ એ .

પ્રથમ અંદાજ તરીકે, અમે લઈ શકીએ છીએ: δ = 1,04+0,04 i kp 2

અસંખ્ય પ્રયોગો, અભ્યાસો અને સૈદ્ધાંતિક સામાન્યીકરણોના પરિણામે, હવાના પ્રતિકારના બળની ગણતરી માટે એક સૂત્ર સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું.

જ્યાં S એ બુલેટનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર છે,

c એ આપેલ વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ હવાનો સમૂહ છે;

બુલેટ ઝડપ;

- બુલેટ ફોર્મ્યુલાના આધારે પ્રાયોગિક ગુણાંક અને પૂર્વ-સંકલિત કોષ્ટકોમાંથી લેવામાં આવેલ સંખ્યા.

પ્રતિકારક શક્તિની તીવ્રતા નીચેના પરિબળો પર આધારિત છે:

બુલેટનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર. તેથી, હવાના પ્રતિકારનું બળ બુલેટના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તારના સીધા પ્રમાણસર છે;

- હવાની ઘનતા. સૂત્ર બતાવે છે કે હવાના પ્રતિકારનું બળ હવાની ઘનતાના સીધા પ્રમાણસર છે. શૂટિંગ કોષ્ટકો સામાન્ય વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓ માટે સંકલિત કરવામાં આવે છે. જો વાસ્તવિક તાપમાન અને દબાણ સામાન્ય મૂલ્યોથી વિચલિત થાય છે, તો શૂટિંગ કોષ્ટકોનો ઉપયોગ કરતી વખતે સુધારા કરવા જરૂરી છે;

- બુલેટ ઝડપ. બુલેટની ઝડપ પર હવાના પ્રતિકારના બળની અવલંબન એક જટિલ કાયદા દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. ફોર્મ્યુલામાં V શબ્દોનો સમાવેશ થાય છે 2 અને ઝડપ પર હવા પ્રતિકાર બળની અવલંબન સ્થાપિત કરવી. આ અવલંબનનો અભ્યાસ કરવા માટે, બુલેટની ઝડપ હવાના પ્રતિકારના બળને કેવી રીતે અસર કરે છે તે દર્શાવતા ગ્રાફને ધ્યાનમાં લો (ફિગ. 8).

શેડ્યૂલ 1 - બુલેટ સ્પીડ પર ડ્રેગ ફોર્સની અવલંબન

આર્ટિલરી શેલો માટે સમાન દેખાતા ગ્રાફ મેળવવામાં આવે છે. ગ્રાફ પરથી તે અનુસરે છે કે હવાના પ્રતિકારનું બળ વધતી બુલેટની ઝડપ સાથે વધે છે. 240 મીટર/સેકંડની ઝડપ સુધી ખેંચવાના બળમાં વધારો પ્રમાણમાં ધીમો છે. અવાજની ગતિની નજીકની ઝડપે, હવાના પ્રતિકારનું બળ તીવ્રપણે વધે છે. આને બેલિસ્ટિક તરંગની રચના દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે અને, આના સંબંધમાં, માથા અને બુલેટના નીચેના ભાગો પર હવાના દબાણમાં તફાવતમાં વધારો;

- બુલેટ આકાર. બુલેટનો આકાર સૂત્રમાં સમાવિષ્ટ કાર્યને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે. સૌથી ફાયદાકારક બુલેટ આકારનો પ્રશ્ન અત્યંત જટિલ છે અને એકલા બાહ્ય બેલિસ્ટિક્સના આધારે નક્કી કરી શકાતો નથી. બુલેટનો આકાર પસંદ કરતી વખતે એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે: બુલેટનો હેતુ, તેને રાઇફલિંગ સાથે માર્ગદર્શન આપવાની પદ્ધતિ, બુલેટની કેલિબર અને વજન, હથિયારની ડિઝાઇન કે જેના માટે તે બનાવાયેલ છે, વગેરે.

વધારાના હવાના દબાણની અસરને ઘટાડવા માટે, બુલેટના માથાને તીક્ષ્ણ અને લંબાવવું જરૂરી છે. આનાથી હેડ વેવ ફ્રન્ટના કેટલાક પરિભ્રમણનું કારણ બને છે, જેનાથી બુલેટના માથા પર હવાનું વધારાનું દબાણ ઘટે છે. આ ઘટનાને એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે જેમ જેમ માથાનો ભાગ તીક્ષ્ણ થતો જાય છે, તેમ તેમ બુલેટની સપાટીથી બાજુઓ તરફ હવાના કણોને ભગાડવાની ઝડપ ઘટતી જાય છે.

અનુભવ દર્શાવે છે કે બુલેટ હેડનો આકાર હવાના પ્રતિકારમાં નાની ભૂમિકા ભજવે છે. મુખ્ય પરિબળ એ માથાના ભાગની ઊંચાઈ અને તે અગ્રણી ભાગ સાથે જે રીતે જોડાયેલ છે તે છે. સામાન્ય રીતે, બુલેટના માથાના ભાગના જનરેટિક્સને વર્તુળની ચાપ તરીકે લેવામાં આવે છે, જેનું કેન્દ્ર કાં તો માથાના ભાગના પાયામાં હોય છે અથવા તેનાથી સહેજ નીચે હોય છે (ફિગ. 9). પૂંછડીનો ભાગ મોટેભાગે જનરેટિક્સ (ફિગ. 10) ના ઝોકના ખૂણા સાથે કાપેલા શંકુના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે.

આકૃતિ 8 - બુલેટના ઓગિવ ભાગનો આકાર

આકૃતિ 9 - બુલેટની નીચેનો આકાર

શંક્વાકાર પૂંછડી વિભાગની આસપાસ હવાનો પ્રવાહ વધુ સારો છે. નીચા દબાણનો પ્રદેશ લગભગ ગેરહાજર છે અને વમળની રચના ઘણી ઓછી તીવ્ર છે. બાહ્ય બેલિસ્ટિક્સના દૃષ્ટિકોણથી, બુલેટના આગળના ભાગને સંભવતઃ ટૂંકો બનાવવો ફાયદાકારક છે. પરંતુ ટૂંકા અગ્રણી ભાગ સાથે, બુલેટ માટે બેરલની રાઇફલિંગને યોગ્ય રીતે પ્રભાવિત કરવાનું મુશ્કેલ બને છે: બુલેટ કેસીંગને તોડી શકાય છે. એ નોંધવું જોઇએ કે આપણે ફક્ત ચોક્કસ ગતિ માટે બુલેટના સૌથી ફાયદાકારક આકાર વિશે વાત કરી શકીએ છીએ, કારણ કે દરેક ગતિ માટે તેનો પોતાનો સૌથી ફાયદાકારક આકાર હોય છે.

ફિગ માં. 9 વિવિધ ગતિ માટે અસ્ત્રોના સૌથી ફાયદાકારક આકારો દર્શાવે છે. આડી અક્ષ અસ્ત્ર વેગ બતાવે છે, અને ઊભી અક્ષ કેલિબર્સમાં અસ્ત્રની ઊંચાઈ દર્શાવે છે.

આકૃતિ 9 - ઝડપ પર અસ્ત્રની સંબંધિત લંબાઈની અવલંબન

જેમ તમે જોઈ શકો છો, વધતી ઝડપ સાથે, માથાના ભાગની લંબાઈ અને અસ્ત્રની કુલ લંબાઈ વધે છે, અને પૂંછડીનો ભાગ ઘટે છે. આ અવલંબન એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે ઊંચી ઝડપે હવા પ્રતિકાર બળનો મુખ્ય હિસ્સો માથાના ભાગ પર પડે છે. તેથી, માથાના ભાગના પ્રતિકારને ઘટાડવા માટે મુખ્ય ધ્યાન આપવામાં આવે છે, જે તેને તીક્ષ્ણ અને વિસ્તૃત કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. આ કિસ્સામાં અસ્ત્રનો પૂંછડીનો ભાગ ટૂંકો બનાવવામાં આવે છે જેથી અસ્ત્ર ખૂબ લાંબો ન હોય.

નીચી અસ્ત્ર ગતિએ, માથાના ભાગ પર હવાનું દબાણ નાનું હોય છે અને આ ભાગની પાછળનો શૂન્યાવકાશ, જો કે ઊંચી ઝડપ કરતાં ઓછો હોય છે, તે કુલ વાયુ પ્રતિરોધક બળનો નોંધપાત્ર હિસ્સો બનાવે છે. તેથી, વિસર્જિત જગ્યાની અસરને ઘટાડવા માટે અસ્ત્રના પ્રમાણમાં લાંબી શંકુ આકારની પૂંછડીનો ભાગ બનાવવો જરૂરી છે. માથાનો ભાગ ટૂંકો હોઈ શકે છે, કારણ કે આ કિસ્સામાં તેની લંબાઈ ઓછી મહત્વની છે. પૂંછડીની તીક્ષ્ણતા ખાસ કરીને એવા અસ્ત્રો માટે મોટી હોય છે જેની ઝડપ અવાજની ગતિ કરતા ઓછી હોય છે. આ કિસ્સામાં, ટિયરડ્રોપ આકાર સૌથી ફાયદાકારક છે. આ આકાર માઇન્સ અને એર બોમ્બને આપવામાં આવે છે.

વ્યાખ્યા દ્વારા પ્રયોગો

1860 થી, નિર્ધારિત કરવા માટે વિવિધ કેલિબર અને આકારોના અસ્ત્રો સાથે વિવિધ દેશોમાં પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે.

શેડ્યૂલ 2 - અસ્ત્રોના વિવિધ આકારો માટે વણાંકો: 1, 2, 3 - આકારમાં સમાન; 4 - લાઇટ બુલેટ

સમાન આકારના અસ્ત્રો માટે વણાંકોનું પરીક્ષણ કરીને, તમે જોઈ શકો છો કે તેમનો દેખાવ પણ સમાન છે. આનાથી ચોક્કસ અસ્ત્ર માટે બીજા અસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ અંદાજે વ્યક્ત કરવાનું શક્ય બને છે, જે પ્રમાણભૂત તરીકે લેવામાં આવે છે, સતત પરિબળ i નો ઉપયોગ કરીને:

આ ગુણક, અથવા પ્રમાણભૂત તરીકે લીધેલા અન્ય અસ્ત્ર સાથે આપેલ અસ્ત્રનો ગુણોત્તર, અસ્ત્ર આકાર ગુણાંક કહેવાય છે. અસ્ત્રના આકાર ગુણાંકને નિર્ધારિત કરવા માટે, કોઈપણ ઝડપ માટે તેના માટે પ્રાયોગિક રીતે હવા પ્રતિકાર બળ શોધવું જરૂરી છે. પછી સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને તમે શોધી શકો છો

પરિણામી અભિવ્યક્તિને વિભાજીત કરવાથી આપણે ફોર્મ ફેક્ટર મેળવીએ છીએ

વિવિધ વૈજ્ઞાનિકોએ ગણતરી માટે અલગ-અલગ ગાણિતિક સમીકરણો આપ્યા છે ઉદાહરણ તરીકે, સિયાચી (ગ્રાફ 3) એ નીચેના સૂત્ર સાથે પ્રતિકારનો નિયમ વ્યક્ત કર્યો છે

જ્યાં F(V) - પ્રતિકાર કાર્ય.

ગ્રાફ 3 - પ્રતિકારનો કાયદો

N.V. પ્રતિકાર કાર્ય Maievsky અને N.A. ઝાબુડસ્કી સિયાકી પ્રતિકાર કાર્ય કરતાં ઓછું છે. સિયાચીના પ્રતિકારના કાયદામાંથી N.V.ના પ્રતિકારના કાયદામાં રૂપાંતર પરિબળ. માયેવસ્કી અને એન.એ. ઝબુડસ્કીની સરેરાશ 0.896 છે.

મિલિટરી એન્જિનિયરિંગ આર્ટિલરી એકેડેમીમાં નામ આપવામાં આવ્યું છે. એફ.ઇ. ડીઝરઝિન્સ્કીએ લાંબા અંતરના અસ્ત્રો માટે હવા પ્રતિકારનો કાયદો મેળવ્યો. આ કાયદો લાંબા-અંતરના શેલો અને ગોળીઓ સાથે વિશેષ શૂટિંગના પરિણામોની પ્રક્રિયાના આધારે મેળવવામાં આવ્યો હતો. આ કાયદામાં પ્રતિકાર કાર્યો એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવ્યા છે કે લાંબા અંતરના અસ્ત્રો માટે, તેમજ બુલેટ્સ અને પીંછાવાળા અસ્ત્રો (ખાણો) માટે બેલિસ્ટિક ગણતરીઓમાં, આકાર ગુણાંક શક્ય તેટલી એકતાની નજીક છે. 256 m/sec કરતાં ઓછી અથવા 1410 m/sec કરતાં વધુ ઝડપ માટેનું કાર્ય એકવિધ તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય છે. ચાલો આપણે ગુણાંક નક્કી કરીએ

માટે વી< 256 м/ сек

V > 1410 m/s માટે

ફોર્મ ફેક્ટરનો ઉલ્લેખ કરતી વખતે, તમારે હંમેશા તે કયા પ્રતિકાર કાયદાના સંબંધમાં સૂચવવું જોઈએ. હવાના પ્રતિકારના બળને નિર્ધારિત કરવાના સૂત્રમાં, આપણે મેળવીએ છીએ તેના સ્થાને, આપણને મળે છે

સિયાચીના પ્રતિકારના નિયમ માટે આકાર ગુણાંકનું સરેરાશ મૂલ્ય કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યું છે. 3.

કોષ્ટક 3 - હું વિવિધ અસ્ત્રો અને બુલેટ્સ માટે મૂલ્યવાન છું