Естествознание. 11 класс

Урок 5. Гидродинамика и аэродинамика. Плавающие и летательные аппараты

Плавающие и летательные аппараты

Гидродинамика и аэродинамика. Плавающие и летательные аппараты

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Если погрузить в воду мячик, наполненный воздухом, и отпустить его, то он всплывет. То же самое произойдет со щепкой, с пробкой и многими другими телами. Какая же сила заставляет их всплывать?

На тело, погруженное в воду, со всех сторон действуют силы давления воды. Если бы все эти силы были одинаковы, тело испытывало бы лишь всестороннее сжатие. Но на разных глубинах гидростатическое давление различно: оно возрастает с увеличением глубины. Поэтому силы давления, приложенные к нижним участкам тела, оказываются больше сил давления, действующих на тело сверху.

Если заменить все силы , приложенные к погруженному в воду телу, одной (результирующей или равнодействующей) силой, оказывающей на тело то же самое действие, что и все эти отдельные силы вместе, то результирующая сила будет направлена вверх. Это и заставляет тело всплывать. Эта сила называется выталкивающей силой, или архимедовой силой.

Какие силы поддерживают такие летательные аппараты, как самолёт и вертолёт в полёте?

Силой противостоящей силе тяжести является – сила давления воздуха, так как средняя плотность такого летательного аппарата больше плотности воздуха, то можно предположить, что силы Архимеда для этого недостаточно.

Когда крыло помещено в поток воздуха, вблизи острой задней кромки крыла возникают вихри, вращающиеся против часовой стрелки.

Вихри растут, отрываются от крыла и уносятся потоком. Остальная масса воздуха рядом с крылом получает противоположное вращение, около крыла образуется циркуляция. Накладываясь на общий поток, циркуляция обуславливает распределение линий тока.

Летательные аппараты и их классификация

Выталкивающая сила и эффект Магнуса

Выталкивающая сила, или архимедова действует на тело не только в воде, но и в любой другой жидкости, т. к. в любой жидкости существует гидростатическое давление, разное на разных глубинах. Выталкивающая сила возникает и в случае частичного погружения тела.

Динамическое давление рассчитывается по формуле: $P _д = \frac{ \rho \upsilon ^2 }{ 2 } $ , где $\rho$ – плотность газа (жидкости); $\upsilon$ – скорость газа (жидкости) относительно поверхности тела.

Подъёмная сила – это сила, действующая на крыло летящего горизонтально летательного аппарата со стороны встречного потока воздуха.

Эффект Магнуса – это возникновение силы, перпендикулярной к потоку, при обтекании вращающегося тела.

Предметы

По алфавиту По предметным областям

Классы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
angle-skew-bottom mix-copy next-copy-2 no-copy step-1 step-2 step-3 step-4 step-5 step-6 step-6