Kitkan tutkiminen

Kuinka kitkavoimaa tutkitaan?

Kitkavoimaa voidaan mitata jousivaa’alla eli voimamittarilla. Mitä enemmän jousivaaka näyttää, sitä enemmän pintojen välillä on kitkaa. Voiman mittayksikkö on newton (N).

Kuinka ilmanvastusta tutkitaan?

Ilma ei ole tyhjää tilaa, vaan se on ainetta. Jos yrität juosta niin, että vedät perässäsi aukinaista sateenvarjoa, huomaat helposti, kuinka ilma vastustaa liikettä. Ilmanvastusta voi tutkia vaikkapa niin, että askartelee erilaisia laskuvarjoja ja vertailee niiden putoamista. Toinen keino on, että tuunaa leikkiautoihin erilaisia korimalleja ja kokeilee niiden vaikutusta ilmanvastukseen. Millaisella korimallilla auto kulkee lähtölavalta pisimmälle.

Kuinka ilmanvastusta vähennetään?

Ilmanvastusta vähennetään muotoilemalla esineestä mahdollisimman virtaviivainen. Autojen muotoilussa virtaviivaisuus on tärkeä asia. Virtaviivaisuus näkyy myös hyvin kilpapyöräilijöiden kypärissä. Sileä pinta ei aina ole edullisin, sillä se aiheuttaa helposti ilmaan pyörteitä, jotka lisäävät vastusta. Esimerkiksi golfpallon pinta on suunniteltu niin, että se aiheuttaa hyödyllisiä pyörteitä ja siten pienentää ilmanvastusta.

Aerodynamiikka ajoneuvoissa video

Auton testaaminen tuulitunnelissa

Kuinka vedenvastusta tutkitaan?

Vesi vastustaa tehokkaasti liikettä. Sen huomaat, kun yrität juosta uima-altaassa. Vedenvastusta voi tutkia vaikkapa puupalikalla, jossa on suippo ja tylppä pää. Palikkaa uitetaan molemmin päin ja tuloksia verrataan toisiinsa. Toinen keino on vetää palikkaa vedessä jousivaakaan kiinnitettynä.

Kuinka vedenvastusta pienennetään?

Vedenvastusta pienennetään samalla tavalla kuin kitkaa ja ilmanvastusta. Veneen pohja vahataan liukkaaksi. Veneiden rungot muotoillaan virtaviivaisiksi. Vedessäkään sileä pinta ei aina ole tehokkain, sillä se saattaa aiheuttaa haitallisia pyörteitä, jotka lisäävät vedenvastusta.