2013年5月24日 星期五

壓力阻力

當水流經物體時,有與物體表面粘貼而停滯下來的傾向,然後在與表面分離而產生擾動尾流,尾流處的壓力要比物體前面停滯點低得多,因此,在物體運動的反方向產生一淨力,此淨力即為壓力阻力。

  壓力阻力的大小與物體形狀有關,故亦稱形狀阻力(Form Drag Force)。

  物體形狀如果改為流線型,分離點會發生在物體的更較後方處,令尾流的面積減小,壓力阻力因而降低。所以飛機、輪艇、汽車的外型都是以流線型來設計的,以減小前進時產生的阻力。


  在游泳比賽時,身體宜儘量伸直保持流線型和維持水平狀態,以減少壓力阻力。

  如果物體的型狀無法改變時,可將物體表面粗糙化,粗糙的表面易使流體形成擾流,分離點便會延後發生,壓力阻力因而減小,高爾夫球的設計就是刻意令表面粗糙化,球被擊出時,可飛得更遠。粗糙的表面雖然會導致磨擦阻力的增加,但是相比起形狀阻力的大量降低,粗糙的表面仍是值得的。


  最近流行的沙魚裝,就是根據此觀念設計而成。粗糙沙魚裝的表面容易產生擾流,令流體的分離點在游泳者的更後方才發生,壓力阻力因而降低。

  但有顆粒的沙魚裝會增加水的磨擦阻力,另人的體型已屬流線型,游泳時多半能保持水平狀態,是否會因穿沙魚裝游得更快,仍有待觀查。

資料來源 http://www3u.homeip.net/swim/dynamics/ms-drag2.php

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