J 2006

Damping forces - a friend or a foe in explaining mechanical motion?

BARTOŠ, Jiří and Jana MUSILOVÁ

Basic information

Original name

Damping forces - a friend or a foe in explaining mechanical motion?

Name in Czech

Odporové síly - příznivé nebo nepříznivé při výkladu mechanického pohybu?

Authors

BARTOŠ, Jiří (203 Czech Republic, guarantor) and Jana MUSILOVÁ (203 Czech Republic)

Edition

European Journal of Physics, GB, European Journal of Physics, 2006, 0143-0807

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10301 Atomic, molecular and chemical physics

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

Impact factor

Impact factor: 0.595

RIV identification code

RIV/00216224:14310/06:00016632

Organization unit

Faculty of Science

UT WoS

000236384400020

Keywords in English

damping; force; oscillator; drag; Newton; Stokes; experiment

Tags

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 23/6/2009 22:15, prof. RNDr. Jana Musilová, CSc.

Abstract

ORIG CZ

V originále

The paper presents simle, cheap, easily accessible and for students impressive demonstration experiments for three typical examples of physical systems for which damping forces ought to be involved in the equations of motion: a body falling in air, a damped mechanical oscillator, and Foucault currents. Various models of such forces are studied within an elementary physical and mathematical approach. It appears, maybe as a slightly suprising result that a commonly used model of damping forces in mechanics - the air drag force linearly depending on velocity - is not realistic in many typical situations. Equations of motion are solved numerically with standard software packages even in cases where an analytical solution exists. Thus, the explanation of solved problems is on a level corresponding to an undergraduate university course of general physics. The results of these demonstration experiments are compared with graphical outputs of numerical solutions.

In Czech

Jsou prezentovány levné, snadno realizovatelné a pro studenty atraktivní demonstrační experimenty pro tři typické příklady fyzikálních systémů, u nichž je třeba počítat s odporovými silami: pád tělesa ve vzduchu, tlumený mechanický oscilátor, Foucaultovy proudy. Jsou studovány různé modely odporových isl v rámci elementárního fyzikálního a matematického přístupu. Ukazuje se, že běžně užívaný model lineární závislosti odporové síly vzduchu na rychlosti tělesa je nerealistický. Pohybové rovnice jsou řešeny numericky. Výsledky experimentů jsou porovnávány s grafickými výstupy výpočtů.