Многим из нас время от времени приходила в голову мысль - а почему самолёты летают? Люди долгое время хотели покорить небо, точнее, ту часть атмосферы, которая ближе всего к поверхности планеты. Эксперименты с искусственными крыльями не давали нужного результата, затем были лёгкие и огромные воздушные шары и дирижабли, но лидерство надолго закрепилось за стальными и тяжёлыми машинами. Но что заставляет тонны металла подниматься ввысь?Всему виной опять физика - главная наука о природе здорово подтолкнула прогресс. Теоретическая основа воздухоплавания, выраженная с помощью математической формулы, впервые появилась в 16 веке и вначале касалась только поведения жидкости. Это так называемое уравнение (принцип) Бернулли. Как и всё гениальное, уравнение достаточно просто описывает целый класс природных явлений: давление любой текучей среды, газа или жидкости, падает, когда эта самая среда увеличивает скорость потока. Например, давление выдыхаемого воздуха чуть ниже, чем у окружающего. И вот как уравнение Бернулли помогает самолёту летать.
Крыло воздушного судна имеет достаточно сложную форму. Верх и низ этого элемента обладает разной кривизной - верхняя часть более выпуклая и значит, имеет большую площадь. Во время движения крыло режет воздух и разбивает его на два потока. Струи воздуха, обтекающие верх крыла, двигаются быстрее, чем нижний слой, что приводит к падению давления. Внизу, под крылом, давление будет гораздо больше.
Когда скорость самолёта возрастает, то возрастает и разница между давлениями сверху и снизу крыла - самолёт приобретает подъёмную силу. Именно высокое давление потока со стороны Земли позволяет многотонному судну начать своё воздушное путешествие.
Кстати, из уравнения Бернулли и формы крыла следует, что быстрее всего самолёт взлетит, когда будет двигаться против ветра. Ветер значительно ускорит верхний поток над крылом и позволит раньше возникнуть нужной подъёмной силе.
Явление, открытое Бернулли, так же хорошо проявляет себя, когда вы топите печь или камин. Как только в трубе возникает сквозняк, пламя разгорается и его языки становятся длиннее. Собственно, даже если вы раздуваете огонь на мангале, вы применяете сугубо физический принцип.
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь. И не забудьте поделиться записью в социальных сетях :-)
А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и почитать бесплатный фрагмент или даже купить :-)
Изображение в статье: bottlein с сайта Pixabay