热量和一个家伙叫什么Bernouli与决定何时开飞机太危险吗?准备做一些测试问题。
这活动与实验使飞机起飞和可以让它再次轰然崩溃。和大约150年前,莱特兄弟在1903年建造了第一个飞机,丹尼尔Bernouli,荷兰数学家计算出流体流动越快越低其压力。这一发现被称为Bernouli原则,我们之所以能让飞机起飞。流体在以下的实验我们将玩是空气,因为空气流动就像流体相同的效果。
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学习成果
学生将开始理解的力量参与飞行:重力、升力和Bernouli定律(流体流动的速度如何影响流体压力)。
材料
- 乒乓球
- 吹风机
- 卫生纸(可选)——或花哨的吹风机附件会达到同样的效果。
方法
- 关掉的热吹风机吹凉风。
- 打开吹风机,直点。
- 放置一个乒乓球到空气的流(两球)的地方。
- 球应该开始漂浮在半空中。
- 慢慢弯曲的吹风机。你能弯曲多远过球落?
- 地方,举行一个卫生纸上的吹风机,重复实验。你注意到什么?
- 吹风机在一个角度和球仍然呆在空中,把热量高。发生了什么球?
发生了什么
您应该看到球悬浮在,在吹风机上方的气流旋转。你可以画一些图片在你的球看到这容易。球从空中漂浮的力流的吹风机和从重力是相等的。但是如果你非常密切地关注球,因为它坐落在气流你会注意到它,来回振动。如果你有合适的相机,特写,慢动作视频球的气流来看到它发生。这是Bernouli陈列的原则。
Bernouli的原则
流体流动越快(在这种情况下被空气的液体)降低压力。空气会流动就像流体相同的效果。高压空气将流从一个地区到一个较低的压力。这是力使球在吹风机的气流。参见图1。球摆动左和右,在垂直气流。向左或向右移动时的气流,空气的流动将加快球的一面仍然在空气流中。这将创建一个区域的较低的压力球。力的高气压将球回气流的中心。因此球仍将悬浮在气流。 See Figure 1(a) and (b).
F
图1 (a)的球是集中在气流向下的重力球等于空气的压力的力量把球向上。但是球在空中来回振荡流。(b)球的中心已经从空气流,这意味着吹风机的气流流动在球的一侧比另创建一个区域低压力的球。空气将流从一个区域更高的压力较低的压力,这意味着球将被推迟到中心的空气流。
倾斜的吹风机
当你倾斜吹风机,Bernouli的原则仍然是工作。参见图2。吹风机是倾斜的,球的振动将上下而不是向左或向右。当球开始下降气流,电梯由空气旅行越快球的顶部气流仍将把球推到中间的气流,直到再次重力将其拉下来,Bernouli介入和推动起来……等等。
的卫生纸
空气压力使球在空气的流当你倾斜吹风机,因为快速空气冲过去的球,保持它。当你使用卫生纸,空气正在推动一个更小的空间。这使空气移动得更快,球浮高,或者你可以倾斜的吹风机。这就是为什么飞机在负重必须沿着跑道跑得更快,产生足够的升力起飞。也就是说,他们需要生成一个更快的流动空气的翅膀产生更大的升力。
添加热吹风机倾斜时,球发生了什么当你把吹风机的热量高吗?球应该落在地上。这是因为温暖的空气密度较低。温暖的空气更多周围的空气粒子感到兴奋和弹跳和传播出去。换句话说他们一起包装不一样紧紧地在寒冷的空气中,意义是有效地减少空气分子在热空气比冷空气。这意味着有更少的空气分子推回到机翼提供升力。热空气(低密度)(气压)压力低于空气冷却器。因此,当我们在球吹热风,已经有较低的气压下球,因为空气是热的。低空气压力之间的差异在球,现在仅略低的气压高于球不够伟大提供电梯需要防止球下降。
这也是为什么飞机不能去真正高海拔或进入太空。在这样的高度没有多少空气(空气压力很低)。在太空没有空气,没有空气的压力,因此没有电梯。
去大。发挥着不同大小的球和大吹气的机器。有吹叶机方便吗?
这一切的视觉解释看看舰队的教授克里斯Helmerson下面的视频。
两个实验
你所需要的是一条薄薄的纸长约15厘米(或同样光纸,自然会褶皱或下垂下来当你持有一端)
方法
持有对下巴带纸的一端(下唇下方)和由风吹起的纸。
你认为会发生什么纸吗?
一。本文将根据你的下巴压?
b。本文将上升水平?
c。本文将保持它在哪儿吗?
发生了什么?
再者,Bernouli定律的应用。当你吹气在纸的顶部创建一个区域的顶部压力较低的纸。这将创建一个向上的力在纸上推到水平位置。这电梯是力得到飞机离地面。所以答案是b)将上升水平。
机翼设计和Bernouli
沿着跑道作为飞机的速度,飞机机翼的形状迫使空气移动的顶部翼的速度比它翅膀下。下巴上的薄纸,机翼上方的气压低于机翼下面创建一个向上的力(电梯)。飞机旅行需要足够快来创建一个足够大的顶部和底部之间的压力差产生足够的升力翼的飞机离开地面。参见图3。
图2。吹风机时倾斜越高气压下球制造电梯把球回气流的中心。
图3。机翼的形状(翼)部队空气旅行的顶部翼的速度比它将机翼下旅行。这将创建一个顶部和底部之间的压力差翼机翼的底部是一个地区的机翼相比更高的压力。更快的飞机在空气速度差异越大机翼上方和下方,因此气压的差异就越大。空气压力差越大,升力越大。
测试你的理解
2017年6月,40多个航班被取消在亚利桑那州的凤凰城预测温度时达到48度。为什么航班取消了?根据你所学的知识上面,下面哪个答案你认为是正确的吗?
- 空气太热让飞机起飞
- 飞机的空调会过热
- ashphalt跑道已经开始融化
检查你的答案
还记得温度越高,空气密度较低,因此压力低于空气冷却器。还记得球上面发生了什么当你打开热吹风机。如果球是一个平面,它不会结束的飞机。
思考一个问题:将气候变化和极端高温天数的增加我们预计在澳大利亚经验影响的天数飞机不能飞呢?
检查bbc新闻故事报告了此事。
和深入研究科学和气候变化影响的检查《发现》杂志的故事。