Zapravo, izgleda kao čudo. Krilati stroj težak desetke, pa i stotine tona, svladavajući gravitaciju, lako se vinu i vinu na nebu poput ptice. Koja je snaga koja je drži u zraku?
Upute
Korak 1
Malo povijesti
1738. švicarski znanstvenik Daniel Bernoulli razvio je zakon nazvan po njemu. Prema ovom zakonu, s povećanjem brzine protoka tekućine ili plina, statički tlak u njima se smanjuje i obrnuto, smanjenjem brzine povećava se.
1904. godine ruski znanstvenik N. E. Žukovski je razvio teorem o sili podizanja koja djeluje na tijelo u ravnomjerno paralelnom protoku plina ili tekućine. Prema ovom teoremu, tijelo (krilo) smješteno u pokretnoj tekućini ili plinovitom mediju podvrgnuto je sili podizanja čija vrijednost ovisi o parametrima medija i tijela. Glavni rezultat rada Žukovskog bila je formula za koeficijent podizanja.
Korak 2
Sila podizanja
Profil krila aviona je asimetričan, njegov gornji dio je konveksniji od donjeg. Kad se zrakoplov kreće, brzina protoka zraka koji prolazi od vrha krila veća je od brzine protoka koji prolazi odozdo. Kao rezultat toga (prema Bernoullijevom teoremu) tlak 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 gustoća medija (zraka) u kg / m³;
- S - površina u m²;
- V je brzina protoka u m / s.
3. korak
Pod utjecajem različitih sila
Nekoliko snaga djeluje na zrakoplov koji se kreće u zračnom prostoru:
- sila potiska motora (propelera ili mlaza) koji gura zrakoplov prema naprijed;
- frontalni otpor usmjeren unatrag;
- sila gravitacije Zemlje (težina zrakoplova), 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 strujanja zraka. Potonje pak ovisi o brzini zrakoplova i o atmosferskom tlaku zraka.
4. korak
Kako se zrakoplov ubrzava, a njegova brzina povećava, podizanje se povećava. Čim pređe težinu aviona, uzlijeće prema gore. Kada se zrakoplov kreće vodoravno konstantnom brzinom, sve su snage uravnotežene, njihova rezultirajuća (ukupna sila) je nula.
Oblik krila odabran je tako da je otpor što niži, a uzlet što veći. Podizanje se može povećati povećanjem brzine putovanja i površine krila. Što je brzina kretanja veća, to površina krila može biti manja i obrnuto.
