В другом предельном случае (турбулентный режим) - - также получена эмпирическая формула для силы сопротивления движению. Она носит название силы гидравлического сопротивления.
. (11)
Здесь - безразмерный коэффициент, зависящий от формы тела;
- наибольшее сечение тела в плоскости, перпендикулярной потоку, [];
- плотность среды, [];- относительная скорость движения тела в среде, [].
Приближенные значения коэффициента для тел различной формы:
Тело | |
Плоская платина, перпендикулярная потоку | 1.11 |
Открытая полусфера отверстием навстречу потоку | 1.33 |
Открытая полусфера отверстием по потоку | 0.35 |
Шар | 0.20 |
Хорошо обтекаемое тело | 0.05 |
Получим формулу для предельной скорости при падении тела, если для учета сопротивления движению используется формула гидравлического сопротивления. При установившемся движении равнодействующая всех действующих на тело сил равна нулю, откуда следует
,
и
. (12)
Пренебрегать плотностью среды в числителе формулы (12) можно только в случае
газовых сред, когда , но для движения массивного тела, например, в воде такое пренебрежение приведет к ощутимой ошибке. Оценки показывают, что применение формулы гидравлического сопротивления справедливо для расчета движения реальных макроскопических тел в реальных средах.