Në të vërtetë, duket si një mrekulli. Një makinë me krahë që peshon dhjetëra dhe madje qindra ton, duke kapërcyer gravitetin, ngrihet lehtësisht dhe ngrihet në qiell si një zog. Cila është forca që e mban atë në ajër?
Udhëzimet
Hapi 1
Pak histori
Në 1738 shkencëtari zviceran Daniel Bernoulli zhvilloi një ligj me emrin e tij. Sipas këtij ligji, me një rritje të shpejtësisë së rrjedhjes së një lëngu ose gazi, presioni statik në to zvogëlohet dhe anasjelltas, me një rënie të shpejtësisë, ajo rritet.
Në vitin 1904, shkencëtari rus N. E. Zhukovsky zhvilloi një teoremë mbi forcën ngritëse që vepron në një trup në një rrjedhë paralele avioni të gazit ose lëngut. Sipas kësaj teoreme, një trup (krah) i vendosur në një lëng të lëvizshëm ose në gaz të nënshtruar i nënshtrohet një force ngritëse, vlera e së cilës varet nga parametrat e mediumit dhe trupit. Rezultati kryesor i punës së Zhukovskit ishte formula për koeficientin e ngritjes.
Hapi 2
Forca ngritëse
Profili i krahut të aeroplanit është asimetrik, pjesa e sipërme e tij është më konvekse se ajo e poshtme. Kur avioni lëviz, shpejtësia e rrjedhës së ajrit që kalon nga maja e krahut është më e lartë se shpejtësia e rrjedhës që kalon nga fundi. Si rezultat i kësaj (sipas teoremës së Bernoulli) presioni i ajrit nën krahun e avionit bëhet më i lartë se presioni mbi krahun. Për shkak të ndryshimit në këto presione, lind një forcë ngritëse (Y), që shtyn krahun lart. Vlera e tij është:
Y = Cy * p * V² * S / 2, ku:
- Cy - koeficienti i ngritjes;
- p është dendësia e mjedisit (ajri) në kg / m³;
- S - sipërfaqja në m²;
- V është shpejtësia e rrjedhës në m / s.
Hapi 3
Nën ndikimin e forcave të ndryshme
Disa forca veprojnë në një aeroplan që lëviz në hapësirën ajrore:
- forca shtytëse e motorit (helikës ose avionit) që shtyn avionin përpara;
- rezistenca ballore e drejtuar prapa;
- forca e gravitetit të Tokës (pesha e avionit), e drejtuar poshtë;
- ngritja duke e shtyrë aeroplanin lart.
Vlera e ngritjes dhe tërheqjes varet nga forma e krahut, këndi i sulmit (këndi në të cilin rrjedha takon krahun) dhe dendësia e rrjedhës së ajrit. Kjo e fundit, nga ana tjetër, varet nga shpejtësia e avionit dhe nga presioni atmosferik i ajrit.
Hapi 4
Ndërsa avioni përshpejton dhe shpejtësia e tij rritet, ngritja rritet. Sapo të kalojë peshën e aeroplanit, ajo ngrihet lart. Kur avioni lëviz horizontalisht me një shpejtësi konstante, të gjitha forcat janë të ekuilibruara, rezultati i tyre (forca totale) është zero.
Forma e krahut zgjidhet e tillë që tërheqja të jetë sa më e ulët të jetë e mundur dhe ngritja të jetë aq e lartë sa të jetë e mundur. Ashensori mund të rritet duke rritur shpejtësinë e udhëtimit dhe zonën e krahut. Sa më e lartë të jetë shpejtësia e lëvizjes, aq më e vogël mund të jetë zona e krahut dhe anasjelltas.
