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标题: 求教一个物理问题，上升时候拉力的计算 [打印本页]
作者: lovexinye    时间: 2013-12-11 15:05
标题: 求教一个物理问题，上升时候拉力的计算
多谢。

请问，假设2公斤重的飞行器以每秒3米的速度上升，那么拉力应该是多大呢？物理上面应该怎么计算？

多谢，想以此知道在一定速度下，机器提供的拉力，以计算一定速度需要电机出多大力。因为想要拉高，如果上升速度过快，一旦超出电机拉力的安全范围则可能导致危险。应该是上升速度越快电机拉力越大吧？可是，只要速度不变，都是匀速直线运动，那么重力应该永远等于拉力啊。。。

抱歉物理没学好，求指点。谢谢！


作者: Fdzy    时间: 2013-12-11 15:35
上升时气流的阻尼力也要算上，拉力=重力+阻尼
作者: a972792280    时间: 2013-12-11 15:46
我来看大神的回答
作者: kingofpop    时间: 2013-12-11 15:54
因为有阻力。。。所以实际上拉力大于重力。
作者: 加国飞手    时间: 2013-12-11 16:03
等待大神回复！
顺手拿分，呵呵。
作者: 狂飞300米    时间: 2013-12-11 16:17
学习
作者: 小云飞呀飞    时间: 2013-12-11 16:58
匀速当然重力等于拉力，有没有加速度是很重要的……【高中生，哈哈】
来自安卓客户端
作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-11 21:05



用牛顿第二定律计算所需拉力，这里需要加速度值的。

作者: lovexinye    时间: 2013-12-11 21:10
天空@飞翔 发表于 2013-12-11 21:05
用牛顿第二定律计算所需拉力，这里需要加速度值的。

倒是具体说说啊

作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-11 21:14
高一课本上有的。
作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-11 21:22
F=ma F-物体所受的力；M-物体质量；a-加速度值，单位：米/秒*秒...
作者: lovexinye    时间: 2013-12-11 21:26
天空@飞翔 发表于 2013-12-11 21:22
F=ma F-物体所受的力；M-物体质量；a-加速度值，单位：米/秒*秒...

匀速直线运动，明摆着a=0，所以这个算法不对吧。

作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-11 21:37
lovexinye 发表于 2013-12-11 21:26
匀速直线运动，明摆着a=0，所以这个算法不对吧。

这个应该简单啊：飞机匀速向上运动，电机只需要克服飞机本身的重力就行了，楼主应该知道多少的---

作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-11 21:39
忘说一点，这里忽略了空气阻力...
作者: 时间飞了    时间: 2013-12-11 21:42
谁给个具体的
作者: lovexinye    时间: 2013-12-11 22:24
天空@飞翔 发表于 2013-12-11 21:37
这个应该简单啊：飞机匀速向上运动，电机只需要克服飞机本身的重力就行了，楼主应该知道多少的---

所以无论飞行速度有多快，只要是匀速，无论是1米每秒，还是100米每秒，都只是克服重力做功，所以拉力一样？明摆着不对啊。

而且，相对上升而言，空气阻力与重力方向相同。不同速度下，至少空气阻力应该是不同的吧。到底应该怎么算呢？


作者: wang1993429    时间: 2013-12-11 23:37
百科空气阻力与速度的比例系数，应该是正比关系
作者: wanjiahongfu    时间: 2013-12-11 23:52
忽略空气阻力，匀速上升拉力就等于重力，如果速度过快空气阻力就不能忽略，空气阻力正比与速度的平方，要是加速上升就需要更大的拉力，此时空气阻力加大，但桨提供的反作用力也随着速度的增大而降低，这样阻力变大拉里减小，加速度越来越小，直到达到两者平衡又变成匀速运动
作者: wanjiahongfu    时间: 2013-12-11 23:58
lovexinye 发表于 2013-12-11 22:24
所以无论飞行速度有多快，只要是匀速，无论是1米每秒，还是100米每秒，都只是克服重力做功，所以拉力一样 ...

F=G+kv^2，k是空气阻力系数，哥们，玩四轴就我们这个上升速度空气阻力真的可以忽略，稍大于重力就能很快上升了，额外的拉力主要用于加速阶段


作者: 真的是大叔    时间: 2013-12-12 00:30
简单玩就不要那么啰嗦，认真玩好像知道些还是有用。
楼主要求3米/秒上升四轴，以下为答案，欢迎机神补充。
假设在2秒内，四轴完成上述动作，则加速度a=速度/时间
a=1.5米/秒
假设四轴重1000克
拉力f=ma=1.5牛
加上重力实际拉力F=1.5+9.8
这里忽略了空气阻力，2秒后的拉力应该=重力+空气阻力

作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-12 11:41
lovexinye 发表于 2013-12-11 22:24
所以无论飞行速度有多快，只要是匀速，无论是1米每秒，还是100米每秒，都只是克服重力做功，所以拉力一样 ...

    楼主若要非得弄个究竟的话，请到国内某航院补习[空气动力学]理论知识！然后再到 空气动力 实验室进行实践。
    不过，话又说回来了，玩航模就是个人兴趣所致图个快乐，而非专业设计和制造航模。能飞起来做自己想做的第一视角飞行、航拍等事情，说白了玩的高兴就行！
    楼主若真的想搞懂 航空模型 的原理，那你真的得上航院啦。

作者: nandgys    时间: 2013-12-12 13:22
我觉得这个问题高中生可以解答，反正我得物理知识是还给老师了
作者: lovexinye    时间: 2013-12-12 14:02
天空@飞翔 发表于 2013-12-12 11:41
楼主若要非得弄个究竟的话，请到国内某航院补习[空气动力学]理论知识！然后再到 空气动力 实验室进行 ...

知之为知之，不知少装懂。
作者: lovexinye    时间: 2013-12-12 14:05
真的是大叔 发表于 2013-12-12 00:30
简单玩就不要那么啰嗦，认真玩好像知道些还是有用。
楼主要求3米/秒上升四轴，以下为答案，欢迎机神补充。 ...

加速状态，肯定是拉力上升。

但匀速状态，应该怎么算呢？还是那句话，悬停，每秒上升1米，每秒3米，应该还是后者需要拉力大。



作者: 真的是大叔    时间: 2013-12-12 14:13
假设在2秒内，四轴完成上述动作，则加速度a=速度/时间
a=1.5米/秒
四轴重2000克
拉力f=ma=3牛
加上重力实际拉力F=3+9.8
这里忽略了空气阻力
2秒后的拉力应该=重力+空气阻力
也就是
F=G+kv^2，k是空气阻力系数，哥们，玩四轴就我们这个上升速度空气阻力真的可以忽略，稍大于重力就能很快上升了，额外的拉力主要用于加速阶段(借用wanjiahongfu ）




作者: lovexinye    时间: 2013-12-12 14:19
真的是大叔 发表于 2013-12-12 14:13
假设在2秒内，四轴完成上述动作，则加速度a=速度/时间
a=1.5米/秒
四轴重2000克

额，这么说的话，我想要每秒10米，相当高的速度上升，只要抗过加速度阶段，那么速度到10之后，拉力也只是和悬停相差无几？

如果这个说法成立，那么穿云，至少飞到1000米高，应该算是毫无压力了啊。

作者: 真的是大叔    时间: 2013-12-12 14:33
本帖最后由 真的是大叔 于 2013-12-12 14:36 编辑

1米/秒的空气阻力和10米/秒的空气阻力那差的是100倍，你要是想100米/秒，那就差到10000倍，呵呵，所以你只能想象跑的飞快，但你无法实现。
至于飞高，又和空气密度、桨效率、气流等等都有关系，还是等机神来回答你吧。
作者: 天空@飞翔    时间: 2013-12-12 19:32
本帖最后由 天空@飞翔 于 2013-12-12 20:16 编辑
lovexinye 发表于 2013-12-12 14:02
知之为知之，不知少装懂。

本人愚钝，知识浅薄。回复楼主的内容，有用就采用，无用就一笑而过，总之都是在为你的疑惑付出努力，不足可以探讨，错了可以指正，何必出口伤人啊！
下士先生，留点口德吧！



作者: lovexinye    时间: 2013-12-12 23:01
真的是大叔 发表于 2013-12-12 14:33
1米/秒的空气阻力和10米/秒的空气阻力那差的是100倍，你要是想100米/秒，那就差到10000倍，呵呵，所以你只能 ...

看来，核心的问题，大概应该是空气阻力增加与速度增加之间的关系。另外，空气阻力与重力比值，在不同的速度下，应该有不同的结果。就是不知该怎么算啊。

作者: 百炸不厌    时间: 2013-12-12 23:03
小子不才 。 如果悬停或者，匀速（低速上升）   F=G 。                       
            同是匀速上升 低速和高速上升时 电机的功率也是不一样的  根据公式 p=FV           V越大P也越大     水平飞行      比如飞机高速飞行速度如果增加2倍功率要增加8倍才能实现 。           
             如果加速上升 根据 牛二定律    F- f -mg=ma     f正比与V的平方。      
作者: lovexinye    时间: 2013-12-12 23:05
天空@飞翔 发表于 2013-12-12 19:32
本人愚钝，知识浅薄。回复楼主的内容，有用就采用，无用就一笑而过，总之都是在为你的疑惑付出努力，不足 ...

对有德之人自然留德，这里有人正在讨论问题寻找解决方法。非常感谢，跟我一块听课吧，中将！


作者: lovexinye    时间: 2013-12-13 00:06
百炸不厌 发表于 2013-12-12 23:03
小子不才 。 如果悬停或者，匀速（低速上升）   F=G 。                       
            同是匀速上升 ...

多谢多谢。

作者: lovexinye    时间: 2013-12-13 00:11
百炸不厌 发表于 2013-12-12 23:03
小子不才 。 如果悬停或者，匀速（低速上升）   F=G 。                       
            同是匀速上升 ...

还是不太明白啊，再请教一下，

既然p=fv，那么p应该和v成正比啊，速度两倍功率八倍怎么算出来的呢？另外，如果悬停岂不是v=0？

百度了一下公式，似乎是微积分出来的，更搞不懂了。。。

第二个公式的大f小f各是什么啊？劳驾您再给详细讲讲。

多谢，多谢！






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