في الواقع ، يبدو الأمر وكأنه معجزة. آلة مجنحة تزن عشرات وحتى مئات الأطنان ، تتغلب على الجاذبية ، وترتفع بسهولة وتحلق في السماء مثل الطيور. ما هي القوة التي تبقيها في الهواء؟
تعليمات
الخطوة 1
القليل من التاريخ
في عام 1738 وضع العالم السويسري دانيال برنولي قانونًا سمي باسمه. وفقًا لهذا القانون ، مع زيادة معدل تدفق السائل أو الغاز ، ينخفض الضغط الساكن فيها والعكس صحيح ، مع انخفاض السرعة ، يزداد.
في عام 1904 ، العالم الروسي ن. طور جوكوفسكي نظرية حول قوة الرفع التي تعمل على جسم في تدفق موازٍ للطائرة من الغاز أو السائل. وفقًا لهذه النظرية ، يخضع الجسم (الجناح) الموجود في وسط سائل أو غازي متحرك لقوة رفع ، وتعتمد قيمتها على معلمات الوسط والجسم. كانت النتيجة الرئيسية لعمل جوكوفسكي هي صيغة معامل الرفع.
الخطوة 2
قوة الرفع
شكل جناح الطائرة غير متماثل ، والجزء العلوي منه محدب أكثر من الجزء السفلي. عندما تتحرك الطائرة ، تكون سرعة تدفق الهواء المار من أعلى الجناح أعلى من سرعة التدفق المار من الأسفل. نتيجة لذلك (وفقًا لنظرية برنولي) يصبح ضغط الهواء تحت جناح الطائرة أعلى من الضغط فوق الجناح. بسبب الاختلاف في هذه الضغوط ، تنشأ قوة رفع (Y) تدفع الجناح لأعلى. قيمته هي:
Y = Cy * p * V² * S / 2 ، حيث:
- Cy - معامل الرفع ؛
- p هي كثافة الوسط (الهواء) بالكيلو جرام / متر مكعب ؛
- S - المساحة بالمتر المربع ؛
- V هي سرعة التدفق م / ث.
الخطوه 3
تحت تأثير قوى مختلفة
عدة قوى تعمل على طائرة تتحرك في المجال الجوي:
- قوة الدفع للمحرك (المروحة أو النفاثة) التي تدفع الطائرة للأمام ؛
- المقاومة الأمامية موجهة للخلف ؛
- قوة الجاذبية الأرضية (وزن الطائرة) ، موجهة نحو الأسفل ؛
- رفع دفع الطائرة لأعلى.
تعتمد قيمة الرفع والسحب على شكل الجناح وزاوية الهجوم (الزاوية التي يلتقي عندها التدفق بالجناح) وكثافة تدفق الهواء. هذا الأخير ، بدوره ، يعتمد على سرعة الطائرة وضغط الهواء الجوي.
الخطوة 4
مع تسارع الطائرة وزيادة سرعتها ، يزداد الرفع. بمجرد أن يتجاوز وزن الطائرة ، تقلع لأعلى. عندما تتحرك الطائرة أفقيًا بسرعة ثابتة ، تكون جميع القوى متوازنة ، وتكون ناتجها (إجمالي القوة) صفرًا.
يتم اختيار شكل الجناح بحيث يكون السحب منخفضًا قدر الإمكان ويكون الرفع أعلى ما يمكن. يمكن زيادة الرفع عن طريق زيادة سرعة السفر ومنطقة الجناح. كلما زادت سرعة الحركة ، يمكن أن تكون مساحة الجناح أصغر والعكس صحيح.
