Aslında, bir mucize gibi görünüyor. Onlarca hatta yüzlerce ton ağırlığında, yerçekiminin üstesinden gelen kanatlı bir makine, bir kuş gibi gökyüzünde kolayca yükselir ve yükselir. Onu havada tutan güç nedir?
Talimatlar
Aşama 1
biraz tarih
1738'de İsviçreli bilim adamı Daniel Bernoulli, kendi adını taşıyan bir yasa geliştirdi. Bu yasaya göre, bir sıvı veya gazın akış hızındaki bir artışla, içlerindeki statik basınç azalır ve bunun tersi, hızda bir azalma ile artar.
1904'te Rus bilim adamı N. E. Zhukovsky, düzlem paralel bir gaz veya sıvı akışında bir cisme etki eden kaldırma kuvveti hakkında bir teorem geliştirdi. Bu teoreme göre, hareketli bir sıvı veya gaz halindeki bir ortamda bulunan bir gövde (kanat), değeri ortamın ve gövdenin parametrelerine bağlı olan bir kaldırma kuvvetine maruz kalır. Zhukovsky'nin çalışmasının ana sonucu, kaldırma katsayısının formülüydü.
Adım 2
kaldırma kuvveti
Uçak kanat profili asimetriktir, üst kısmı alt kısmına göre daha dışbükeydir. Uçak hareket ettiğinde kanadın üst kısmından geçen hava akımının hızı, alttan geçen hava akımının hızından daha fazladır. Bunun sonucunda (Bernoulli teoremine göre) uçağın kanadının altındaki hava basıncı, kanadın üstündeki basınçtan daha yüksek olur. Bu basınçlardaki farktan dolayı kanadı yukarı doğru iten bir kaldırma kuvveti (Y) ortaya çıkar. Değeri:
Y = Cy * p * V² * S / 2, burada:
- Cy - kaldırma katsayısı;
- p, ortamın (havanın) kg / m³ cinsinden yoğunluğudur;
- S - m² cinsinden alan;
- V, m / s cinsinden akış hızıdır.
Aşama 3
Farklı güçlerin etkisi altında
Hava sahasında hareket eden bir uçağa birkaç kuvvet etki eder:
- uçağı ileri iten motorun (pervane veya jet) itme kuvveti;
- geriye dönük önden direnç;
- aşağıya doğru yönlendirilen Dünya'nın yerçekimi kuvveti (uçağın ağırlığı);
- uçağı yukarı iterek kaldırın.
Kaldırma ve sürüklemenin değeri kanadın şekline, hücum açısına (akışın kanatla buluştuğu açı) ve hava akışının yoğunluğuna bağlıdır. İkincisi, sırayla, uçağın hızına ve atmosferik hava basıncına bağlıdır.
4. Adım
Uçak hızlandıkça ve hızı arttıkça kaldırma kuvveti artar. Uçağın ağırlığını aştığı anda yukarı doğru kalkıyor. Uçak yatay olarak sabit bir hızda hareket ettiğinde, tüm kuvvetler dengelenir ve bunların sonucu (toplam kuvvet) sıfırdır.
Kanadın şekli, sürükleme mümkün olduğunca düşük ve kaldırma mümkün olduğunca yüksek olacak şekilde seçilir. Sürüş hızı ve kanat alanı artırılarak kaldırma arttırılabilir. Hareket hızı ne kadar yüksek olursa, kanat alanı o kadar küçük olabilir ve bunun tersi de geçerlidir.
