通过对空气阻力积分,我们可以得到在空气阻力条件下的加速度,速度和位移方程。
根据空气阻力的公式:
式中:C为空气阻力系数,该值通常是实验值,和物体的特征面积(迎风面积),物体光滑程度和整体形状有关;ρ为空气密度,正常的干燥空气可取1.293g/L,特殊条件下可以实地监测;S为物体迎风面积;V为物体与空气的相对运动速度。由上式可知,正常情况下空气阻力的大小与空气阻力系数及迎风面积成正比,与速度平方成正比。在空气中如果速度达到2.5M(马赫) 附近, 由于空气的摩擦, 开始出现气动加热现象。
假设空气不动,上式中V=物体速度v。
由于空气阻力方向与物体运动方向相反,因此以物体运动速度为正值时,空气阻力方向则为负值。
如此加速度公式
分离变量:
两边积分:
解微分方程:
当
得: