Hur man utnyttjar luftmotstånd i tekniken
Fallskärm
När man hoppar fallskärm hade man störtat mot marken om man inte hade använt sig av själva fallskärmen för att fånga upp luften, så att den bromsar farten. Fallskärmar är en utveckling av räddningsskärmen som från början var avsedd för att rädda livet på skadade piloter och övrig personal på ett stridsflygplan (Wikipedia). När man hoppar fallskärm hoppar man från höjder upp till 4000 meter. Det fria fallet varar i ungefär 60 sek och hopparen kommer upp i ungefär 200km/h . När man har minst 700 meter kvar till marken måste man lösa ut sin fallskärm. När man gör det bromsas fallhastigheten från 55km/sek till 5m/sek under loppet av några sekunder. När fallskärmen har dragits återstår en flygtid på några minuter. Storleken på skärmen samt hopparens vikt har betydelse (Sff, 2011). När farten ökar i hoppet växer även luftmotståndet, när hastigheten dubblas fyrdubblas luftmotståndet. Luftmotståndet ökar i kvadrat med hastigheten. Till slut är luftmotståndet så stort att det motsvarar accelerationen och när det händer har hopparen nått sin sluthastighet. Desto högre upp, desto tunnare är luften och ju tunnare luft desto mindre luftmotstånd. En fallskärmshoppare som vågar kasta sig ut med sträckt kropp och huvudet nedåt kan nå en sluthastighet av 500 km/h, hoppar man på det mer normala sättet når man istället ungefär en hastighet av 216 km/h (Illustrerad vetenskap, 2001).
Fallskärmens form är en rektangulär vinge eller en halvklotformig kalott. Fallskärmarna som används idag inom sporten är vindskärmar som har en rektangulär form för de har betydligt större styrbarhet än de cirkelformade. En vingfallskärm storlek är mellan 80 och 260 kvadratfot (7,2 - 23,4 kvadratmeter). Fallskärmen är uppbyggd av celler som under fallet fylls med luft . Formen på cellerna och sammansättningen gör att skärmen får formen av en flygplansvinge vilket gör att det skapas lyftkraft. Fallskärmar används för att lossa material från ballonger, helikoptrar och flygplan. Man kan använda sig av fallskärmar för att exempelvis lossa så stora föremål som fordon av olika slag men man kan då behöva använda flera fallskärmar.(Wikipedia).
Illustrerad vetenskap nr. 14, 2001. http://illvet.se/fraga-oss/hur-snabbt-faller-man-i-fritt-fall [elektronisk] [hämtad 2011-04-14].
Svenska fallskärmsförbundet.(2011). http://www.sff.se/index.php/hoppning/hoppa-fallskaerm [elektronisk] [hämtad 2011-04-13]
Svenska fallskärmsförbundet.(2011). http://www.sff.se/index.php/component/content/article/176 [elektronisk] [hämtad 2011-04-14]
Cyklister
Att elitcyklister rakar sina ben har man alltid hört beror på att man vill minska luftmotståndet men det är först i en hastighet av 70km/h exempelvis nerför en backe som det gör en liten skillnad. Den korrekta anledningen är att de gör det för att det är bättre när de blir masserade. De cyklisterna som lägger sig bakom den som leder använder ungefär 27 % mindre kraft än ledaren om de cyklar i 40km/h. För att hjälpas åt att få så lite luftmotstånd som möjligt finns det olika tekniker som man använder sig av när man cyklar i klungor, tekniken varierar beroende på vilken typ av vind det blåser (Aktivträning).
En cyklist försöker ständigt minska luftmotstånd för att kunna cykla så fort som möjligt och göra av med så lite energi som möjligt. Genom att luta sig framåt och skapa en mer strömlinjeformad position på cykeln kan man minska luftmotståndet med ungefär 31 % jämfört med om cyklisten hade suttit upp rak i ryggen. När man cyklar studsar molekylerna i luften mot en och man förlorar då rörelseenergi. Luftmotståndet påverkas av tvärsnittytan och av hastigheten, en aerodynamiskform gör att luften passerar föremålet mjukare vilket gör att luftmotståndet minskas jämfört med ett trubbigt föremål. För att få så lite luftmotstånd som möjligt använder man olika hjälpmedel. Ett exempel är den hjälm som cyklisterna använder. Den har formen av en droppe och om man jämför med ett slätrakat huvud så ger hjälmen ungefär 2 % mindre luftmotstånd (Isaksson och Hallström, 2006).
http://aktivtraning.se/fraga-oss/fraga-om-cykling/varfor-rakar-cyklisterna-sina-ben [elektronisk] [hämtad 2011-04-14]
Isaksson, H.& Hallström,B. (2006) Cykelns fysik.
http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:hkC5Ya46x04J:www.tp.umu.se/Vardagslivet/Sommar06/Projekt/Cykel%2520fysik.doc+hj%C3%A4lmens+betydelse+f%C3%B6r+luftmotst%C3%A5nd&hl=sv&gl=se&pid=bl&srcid=ADGEESgWW-UP91mkaktDkmMNvMyKOPpJiE1vfvC86CaDKMfvLTl0YmZBFnpRgCtZm7Tse_XfKQgL1pGzMwUOlZiEU6fF6aoXTs3elmlstFTybb7CywT744wGsRsFV55pBkaU0YCyf070&sig=AHIEtbSuIthw4_5_dFgw_hlAxnzVqiCw3w [elektronisk] [hämtad 2011-04-14] Umeå universitet: Institutionen för fysik.
Jag anser att det var intressant att läsa detta inlägg. Framförallt det ni skrev om luftmotståndets påverkan på cyklister. Jag är nyfiken på om deras klädsel har någon påverkan av luftmotståndet? Jag har iakttagit att bland annat tävlingscyklister har speciella kläder i ett speciellt material. Jag undrar om ni vet varför eller vad det beror på?
SvaraRaderaKläderna som cyklisterna bär är figurnära kläder för hade man använt löst sittande kläder så hade det skapat mer turbulens vilket hade gett mer luftmotstånd. Ju lägre hastighet man cyklar med ju mindre betydelse har kläderna. Kläderna är gjorda av ett funktionsmaterial som gör att de andas. Byxorna som man använder är gjorda av lycra och de är vadderade för att vara tryckavlastande för genitalier och rumpa så att man slipper skav.
SvaraRaderaOkej, då förstår jag. Tack för svar!
SvaraRadera