问题
问答题
汽车正在走进我们的家庭,你对汽车了解多少,一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要,而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力.人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关,第1:汽车正面投影面积S:第2:汽车行驶速度v,且已经证明阻力与车速度的平方成正比.
v/(m/s) f/N S/m2 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
2.0 | 206 | 464 | 824 | 1291 | 1860 |
2.5 | 258 | 580 | 1032 | 1614 | 2324 |
3.0 | 309 | 696 | 1239 | 1936 | 2788 |
3.5 | 361 | 812 | 1445 | 2258 | 3252 |
4.0 | 412 | 928 | 1652 | 2581 | 3717 |
(2)由上述数据得出K的大小和单位是______.
(3)当汽车正面投影面积为3.2m2,速度为20m/s时,汽车受到的风阻f=______.
(4)据推理或猜测,K的大小主要与______、______等因素有关.
答案
(1)由表中数据可以看出,在车速一定时,汽车正面投影面积越大,汽车受到的阻力越大;又因为已经证明阻力与车速度的平方成正比,因此汽车受到的阻力与正面投影面积S和汽车速度V的平方这两个因素都成正比,用公式表示它们之间的关系为f=KSV2.
(2)把表格中的一组数据(如f=206N,S=2.0 m2,v=20 m/s)代入上式得k=
=f SV2
=0.26s2N/m4.206N 2.0m2×(20m/s)2
(3)当汽车正面投影面积为3.2m2,速度为20m/s时,汽车受到的风阻f=KSV2=0.26s2N/m4×3.2m2×(20m/s)2=332.8N.
(4)风阻系数是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数,用它可以计算出汽车在行驶时的空气阻力.风阻系数的大少取决于汽车的外形,推测可知风阻系数K的大小主要与温度、气候(天气、压强)有关.
故答案为:(1)f=ksV2;
(2)0.26s2N/m4;
(3)332.8N;
(4)温度、气候(天气、压强).