Основные свойства воздуха.

Воздух представляет собой смесь газов, основными из которых является азот (78%) и кислород (21%). Воздух образует газовую оболочку, окутывающую весь земной шар. Эта оболочка называется атмосфера («атмос» – пар, воздух; «сфера» – шар). Толщина атмосферы измеряется сотнями километров, но большая часть массы атмосферы сосредоточена у самой поверхности. Так половина её расположена до высоты 6 км. На каждый кв. см поверхности земли атмосфера давит с силой примерно 1.03 кг.

Давление.

Давлением называется сила, приходящаяся на единицу поверхности. Воздух имеет массу и давит на поверхность земли с определенной силой. В аэродинамике давление измеряется в мм.рт.ст. Известно, что на уровне моря при температуре +15⁰Cвоздух давит на поверхность земли с силой 1 кг на 1 см², с такой же силой давит на поверхность столб ртути высотой 760мм. Давление равное 760 мм. рт. ст. принято называть нормальным.

В зависимости от температуры и влажности воздуха меняется его плотность, что в свою очередь, изменяет давление.

Давление воздуха резко уменьшается с увеличением высоты. Это свойство используют в анероидно-мембранных механизмах. Высоту полёта определяют по давлению воздуха высотомерами.

Плотность воздуха.

Одним из факторов, влияющих на скорость падения парашютиста в воздушной среде и скорость парашютирования, является плотность воздуха. Плотность воздуха– это масса воздуха, содержащаяся в единице объёма. При нормальном давлении и температуре воздуха 15°С 1 кубический метр воздуха весит около 1.225 кг.

Плотность воздуха - величина непостоянная, она меняется с изменением температуры и давления.

Температура.

Воздух пропускает солнечные лучи, почти не задерживая тепла. Эти лучи нагревают землю, а воздух, соприкасаясь с поверхностью, нагревается сам. Температура - степень нагретости воздуха. Температура воздуха с подъемом на высоту понижается довольно равномерно - в среднем на 0.65⁰С на каждые 100 м высоты.

Влажность воздуха.

Влажность воздуха оценивается содержанием в нём водяного пара. Абсолютная влага – это количество граммов пара, содержащегося в метре кубическом воздуха.

Воздух может содержать не более определённого количества влаги. При избытке, т. е. при количестве влаги больше, чем требуется для насыщения воздуха, он сгущается (конденсируется) и образует туман, росу, облака. Степень насыщения воздуха влагой зависит от его температуры. С повышением температуры воздуха, растёт его способность удерживать в себе воду.

Для суждения о степени влажности воздуха применяют понятие относительной влажности – это отношение абсолютной влажности к количеству пара насыщаемого воздухом при данной температуре. Она выражается в %. Например, если в метре кубическом содержится 12 гр. влаги, а для насыщения его паром требуется 15 гр., то относительная влажность равна: 12:15x100% = 80%

Сопротивление воздуха.

Двигаясь в воздушной среде, обладающей определенной плотностью, тело преодолевает сопротивление. Чем плотнее среда, тем больше преодолеваемое сопротивление. Основная причина возникновения сопротивления воздуха - разность давления впереди и сзади движущегося тела. Перед телом создается повышенное давление, сзади него пониженное.

Сопротивление воздуха тесно связано с размерами тела, его формой, состоянием поверхности тела.

Тела, имеющие больший размер, испытывают большее сопротивление. У каплевидных тел сопротивление меньше, чем у плоских. Шероховатые тела испытывают большее сопротивление, чем тела такой же площади и формы, но имеющие гладкую полированную поверхность.

Сопротивление воздуха зависит от скорости движения. Опыт показывает, что с увеличением скорости в 2 раза сопротивление возрастает в 4 раза. Таким образом, сопротивление прямо пропорционально квадрату скорости.

Сопротивление воздуха, действующее в направлении, противоположном движению тела называется лобовым сопротивлением. Оно может быть вычислено по формуле:

      Р – плотность воздуха

V – скорость движения

F – наибольшая площадь поперечного сечения                        

тела ( площадь миделя)

       С- коэффициент сопротивления, зависящий от       формы тела и его поверхности.

Характерным и достаточно достоверным размером тела является рост парашютиста. Учитывая мидель парашютиста квадратом его роста, сопротивление парашютиста можно определить по формуле:

L – рост человека