1.8.3 Сұйықтардағы және газдардағы денелердің қозғалысы.
Сұйықтар мен газдардың ішінде қозғалған денелерге екі күш әсер етеді. Біреуі дене қозғалысына қарсы бағытталған маңдайлык кедергі күші, екіншісі- қозғалысқа перпендикуляр болатын көтеруші күш.
Мандайлық кедергі күші дененің геометриялык мөлшеріне, формасына, жылдамдығы мен сұйыктардың физикалық қасиеттеріне байланысты болады.
Дене жұқпайтын идеал сұйық ішінде қозғалса маңдайлық кедергі күші болмайды.
Дене жүғатын сүйық ішінде қозғалғанда дене бетінің маңында шекаралық қабат пайда болады. Бұл қабаттың жылдамдығы өте аз. Дене аққыш формалы болмаса шекаралық қабат дене бетінен үзіліп шығып дене артында ағысқа қарсы болатын ағыс тудырады да құйын пайда болады.
Маңдайлық кедергі күші
(1.8.3.1)
мұнда Сх - мандайлық кедергі коэффициенті; - ортаның тығыздығы; - дененің жылдамдығы; S- маңдайлық қимасының ауданы.
Сх - мандайлық кедергі коэффициенті төжірибе аркылы анықталады. Көтеруші күш
(1.8.3.2)
мұнда Сy - көтеруші күш коэффициенті.
Самолет қанатын каптай аққан ауадан пайда болатын көтеруші күштің туу себебін қарастырайық.. (1.8.3.1) - суретте қанаттың көлденең қимасы көрсетілген.
І.8.3.1- сурет
Қанаттың үстіңгі бөлігін каптай аққан ауа ағыны оның ұшында сағат тіліне карсы бағытталған құйын (А) тудырады. Импульс моментінің сақталу заңы бойынша қарсы бағыттағы циркуляция (В) қанатты қоршай ағады. Осы циркуляция канаттың үстіндегі ауа ағынының жылдамдығын азайтады. Ендеше Бернулли заңы бойынша қанаттың астындағы қысым, қанаттың үстіндегі қысымнан үлкен болады. Осы қысымдар айырмасы көтеруші күшті тудырады.
Жылдамдықтар айырмасынан туатын қысымды байқау үшін Жуковский тәжірибесін көрсетуге болады. Жеңіл цилиндрді (қағаздан жасалған) көлбеу жазыктықтан домалатып жіберейік (1.8.3.2- сурет). Сонда цилиндр суретте көрсетілген үзік сызықтың бойымен түспейді, көлбеу жазықтықтың астына қарай түседі.
1.8.3.2-сурет
Өйткені дөңгелеген цилиндрді ауа қаптай аққанда оның үстіңгі жағындағы сызықтың жылдамдығы мен ауа ағынының жылдамдығы косылады,
ал астыңғы жағында бүл жылдамдықтар бірінен-бірі алынады. (1.8.3.3- сурет).
1.8.3.3- сурет
Бернулли заңы бойынша жылдамдықтар айырмасы қысымдар айырмасын тудырады. Бүл жағдай Магнус эффектісі делінеді. Осы эффект бойынша цилиндр (1.8.3.2)- суретте көрсетілгендей көлбеу жазықтықтың астына қарай түседі.
Достарыңызбен бөлісу: |