The Standard Atmosphere - Virginia Tech

[Pages:26]The Standard Atmosphere

TThhee SSttaannddaarrdd AAttmmoosspphheerree

SSoommee ddeeffiinniittiioonnss

AAbbssoolluuttee aallttiittuuddee GGeeoommeettrriicc aallttiittuuddee GGeeooppootteennttiiaall aallttiittuuddee

SSoommee pphhyyssiiccss ?? TThhee hhyyddrroossttaattiicc eeqquuaattiioonn

CCoonnssttrruuccttiioonn ooff tthhee ssttaannddaarrdd aattmmoosspphheerree ?? VVaarriiaattiioonn ooff pp,, TT aanndd wwiitthh aallttiittuuddee

DDeeffiinniittiioonnss ooff pprreessssuurree,, ddeennssiittyy,, aanndd tteemmppeerraattuurree aallttiittuuddeess

Mysterious Fishy-Looking Thingy

Tourist Transportation?

Upside down?

The Standard Atmosphere

TThhee SSttaannddaarrdd AAttmmoosspphheerree

SSoommee ddeeffiinniittiioonnss

AAbbssoolluuttee aallttiittuuddee GGeeoommeettrriicc aallttiittuuddee GGeeooppootteennttiiaall aallttiittuuddee

SSoommee pphhyyssiiccss ?? TThhee hhyyddrroossttaattiicc eeqquuaattiioonn

CCoonnssttrruuccttiioonn ooff tthhee ssttaannddaarrdd aattmmoosspphheerree ?? VVaarriiaattiioonn ooff pp,, TT aanndd wwiitthh aallttiittuuddee

DDeeffiinniittiioonnss ooff pprreessssuurree,, ddeennssiittyy,, aanndd tteemmppeerraattuurree aallttiittuuddeess

Altitude (Six Different Flavors)

?? GGeeoommeettrriicc aallttiittuuddee

hhGG:: aallttiittuuddee mmeeaassuurreedd ffrroomm sseeaa lleevveell

?? AAbbssoolluuttee aallttiittuuddee

ehehaaaa:r:rttahahllttiittuuddee mmeeaassuurreedd ffrroomm cceenntteerr ooff tthhee hhaa == hhGG ++ rr ,, wwhheerree rr iiss tthhee rraaddiiuuss ooff tthhee eeaarrtthh

?? LLooccaall aacccceelleerraattiioonn dduuee ttoo ggrraavviittyy ddeeppeennddss oonn aallttiittuuddee

gg == gg00((rr//hhaa))22 == gg00((rr//[[rr++hhGG]]))22

TThhiiss vvaarriiaattiioonn hhaass aann eeffffeecctt oonn tthhee pprreessssuurree d d it ltit d h

Hydrostatic Equation

Increasing altitude

?? CCoommppuuttee tthhee bbaallaannccee ooff ffoorrcceess aaccttiinngg oonn aann eelleemmeenntt ooff fflluuiidd aatt rreesstt..

?? TThhee eelleemmeenntt ooff fflluuiidd hhaass uunniitt wwiiddtthh iinn bbootthh hhoorriizzoonnttaall

ddiirreeccttiioonnss aanndd hheeiigghhtt ddhhGG iinn tthhee vveerrttiiccaall ddiirreeccttiioonn

?? NNeewwttoonn''ss llaaww:: ssuumm ooff ffoorrcceess == zzeerroo

pp == pp ++ ddpp ++ gg ddhhGG

p+dp

ddpp==-- ggddhhGG

?? TThhee hhyyddrroossttaattiicc eeqquuaattiioonn aapppplliieess

dhG

ttoo aannyy fflluuiidd ooff ddeennssiittyy

?? TThhee HH..EE.. iiss aa ddiiffffeerreennttiiaall eeqquuaattiioonn::

pp,, ,, aanndd gg ddeeppeenndd oonn hhGG

?? FFiirrsstt sstteepp:: aassssuummee gg == gg00

(1)(1)dhG g p

Integrating the Hydrostatic Eq.

?? MMaakkiinngg tthhee aassssuummppttiioonn tthhaatt gg==gg00,, tthhee HH..EE.. bbeeccoommeess

ddpp==-- gg00ddhh

?? NNoottee tthhaatt wwee hhaavvee rreeppllaacceedd hhGG wwiitthh hh

SSiinnccee gg iiss nnoott rreeaalllyy gg00,, wwee uussee hh tthhaatt''ss nnoott rreeaalllyy hhGG TThhee vvaarriiaabbllee hh iiss ccaallleedd tthhee ggeeooppootteennttiiaall aallttiittuuddee

?? WWhhaatt iiss tthhee rreellaattiioonnsshhiipp bbeettwweeeenn tthhee ggeeooppootteennttiiaall aanndd ggeeoommeettrriicc aallttiittuuddeess??

ddpp==-- ggddhhGG aanndd ddpp==-- gg00ddhh

SShhoouulldd bbootthh bbee ttrruuee ffoorr tthhee ssaammee ddiiffffeerreennttiiaall cchhaannggee iinn pprreessssuurree,, ssoo ddiivviiddee tthheemm::

11==((gg00//gg))((ddhh//ddhhGG)) ddhh==((gg//gg00))ddhhGG

 ................
................

In order to avoid copyright disputes, this page is only a partial summary.

Google Online Preview   Download