Zapravo, izgleda kao čudo. Krilata mašina teška desetine, pa i stotine tona, svladavajući gravitaciju, lako se vinu i vinu na nebu poput ptice. Koja je snaga koja je drži u zraku?
Instrukcije
Korak 1
Malo istorije
Švicarski naučnik Daniel Bernoulli je 1738. godine razvio zakon nazvan po njemu. Prema ovom zakonu, s povećanjem brzine protoka tečnosti ili plina, statički pritisak u njima opada i obrnuto, sa smanjenjem brzine, on raste.
1904. godine ruski naučnik Nj. E. Žukovski je razvio teoremu o sili podizanja koja djeluje na tijelo u ravnomjernom paralelnom protoku plina ili tečnosti. Prema ovoj teoremi, tijelo (krilo) smješteno u pokretnoj tekućini ili plinovitom medijumu podvrgnuto je sili podizanja čija vrijednost ovisi o parametrima medija i tijela. Glavni rezultat rada Žukovskog bila je formula za koeficijent dizanja.
Korak 2
Sila podizanja
Profil krila aviona je asimetričan, njegov gornji dio je konveksniji od donjeg. Kada se avion kreće, brzina protoka vazduha koji prolazi od vrha krila veća je od brzine protoka koji prolazi odozdo. Kao rezultat toga (prema Bernoullijevoj teoremi) pritisak zraka ispod krila zrakoplova postaje veći od tlaka iznad krila. Zbog razlike u tim pritiscima nastaje sila podizanja (Y) koja gura krilo prema gore. Njegova vrijednost je:
Y = Cy * p * V² * S / 2, gdje:
- Cy - koeficijent podizanja;
- p je gustina medija (vazduha) u kg / m³;
- S - površina u m²;
- V je brzina protoka u m / s.
Korak 3
Pod uticajem različitih sila
Nekoliko snaga djeluje na avion koji se kreće u zračnom prostoru:
- sila potiska motora (propelera ili mlaza) koji gura letjelicu prema naprijed;
- frontalni otpor usmjeren unazad;
- sila gravitacije Zemlje (težina aviona), usmjerena prema dolje;
- podignite gurajući avion prema gore.
Vrijednost podizanja i otpora ovisi o obliku krila, kutu napada (kut pod kojim protok zadovoljava krilo) i gustoći protoka zraka. Potonje, pak, ovisi o brzini zrakoplova i o atmosferskom tlaku zraka.
Korak 4
Kako se zrakoplov ubrzava, a njegova brzina povećava, podizanje se povećava. Čim pređe težinu aviona, uzlijeće prema gore. Kada se avion kreće vodoravno konstantnom brzinom, sve su snage uravnotežene, njihova rezultujuća (ukupna sila) je nula.
Oblik krila je izabran tako da je otpor što niži, a uzlet što veći. Podizanje se može povećati povećanjem brzine kretanja i površine krila. Što je brzina kretanja veća, to površina krila može biti manja i obrnuto.
