Kandidatuppsats
Om luftmotståndet.
Sammanfattning
I detta arbete utreder vi luftmotståndets inverkan på en partikel som är så
liten/har den geometriska formen att strömningsmekaniska fenomen kan bortses
ifrån. Ett övergripande mål är att läsaren efter att ha tagit sig igenom denna
uppsats skall inse att luftmotstånd
inte
är försumbart, i motsats till vad många
läroböcker i mekanik och fysik vill ge intryck av.
Vi börjar med att härleda det vi kallar för standardmotståndet, dvs det luftmotst
ånd som är riktat omvänt mot hastighetsvektorn och proportionellt mot farten
i kvadrat. Efter det beräknar vi kastbanan för en partikel där luftmotståndet är
inräknat. Utifrån det löser vi sedan ett räkneexempel där vi jämför kastbanan
med den som erhålls om man försummar luftmotståndet. Därefter diskuteras
optimala utgångsvinkeln för kast med olika typer av motstånd och styrka med
extra fokus på standardmotståndet. Sist utreder vi hur partikelns massa på-
verkar räckvidden vid kast/uppskjutning med given utgångsfart, rörelsemängd
samt kinetisk energi.