27.随着经济的发展,小汽车正迅速走进我们的家庭,其中油耗标准是评价一辆汽车性能优劣的重要因素,而影响汽车油耗的一个重要原因是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现,汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关:①汽车正面的投影面积S;②汽车行驶的速度v.某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据:
表一
实验序号 |
汽车行驶的速度(米/秒) |
汽车正面的投影面积(米2) |
空气阻力(牛) |
1 |
20 |
2.0 |
206.0 |
2 |
20 |
2.5 |
257.5 |
3 |
20 |
3.0 |
309.0 |
表二
实验序号 |
汽车行驶的速度(米/秒) |
汽车正面的投影面积(米2) |
空气阻力(牛) |
4 |
40 |
2.0 |
824.0 |
5 |
40 |
2.5 |
1030.0 |
6 |
40 |
3.0 |
1236.0 |
表三
实验序号 |
汽车行驶的速度(米/秒) |
汽车正面的投影面积(米2) |
空气阻力(牛) |
7 |
60 |
2.0 |
1854.0 |
8 |
60 |
2.5 |
2317.5 |
9 |
60 |
3.0 |
2781.0 |
(1)分析比较1、2、3或4、5、6或7、8、9,可得出的结论是:当汽车行驶的速度相同时,
。
(2)分析比较
,可得出的结论是:当汽车正面的投影面积相同时,汽车所受空气阻力与
成正比。
(3)综合上述数据可得,汽车所受的风阻f与汽车正面的投影面积S及汽车行驶的速度v之间的关系式为:f=
(要求用k表示比例系数)。