Ardú Aerfoyl: Prionsabal Bernoulli os cionn Sciatháin
1 · Tuar
Sníonn aer níos tapa thar bharr cuartha aerfoyl ná faoi. De réir phrionsabail Bernoulli, cén dromchla atá brú níos ísle air — agus cad a chiallaíonn sé sin don sciathán?
- Tá brú níos ísle ag an dromchla barr, cruthaíonn sé sin fhórsaiomlán in aird (ardú).
- Tá brú níos ísle ag an dromchla bun, ag brú an sciatháin síos.
- Tá brú cothrom ag an dá dhromchla, mar sin níl aon fhórsa iomlán.
2 · Socrú
- Oscail an réamhshocrú fluid-wing agus brúigh Athshocraigh. Sníonn aer thar thrasghearradh aerfoyl; tá cosán an dromchla bairr níos cúinge ná an bun, mar sin luasann aer thar bharr.
- Cumasaigh léamha luais-dromchla-bairr agus difríochta bhrú.
- Socraigh achair thrasghearrtha bune agus barr agus luas aeir innte do gach triail, agus taifead na léamha luais bairr agus difríochta bhrú.
3 · Bailigh Sonraí
| Achar cosáin bhun A₁ (m²) | Achar cosáin bhairr A₂ (m²) | Luas aeir isteach v₁ (m/s) | Luas an dromchla uaschóid v₂ (m/s) | Difríocht bhrú ΔP (barr − bun) (Pa) |
|---|---|---|---|---|
| 6.00e-4 | 3.00e-4 | 22.00 | ||
| 6.00e-4 | 3.00e-4 | 30.00 | ||
| 6.00e-4 | 4.00e-4 | 25.00 |
Breac difríocht bhrú ΔP (y-ais) in aghaidh luais dromchla bairr v₂ (x-ais) do do chuid trialacha.
4 · Anailísigh
- Do thriail amháin, áirigh v₂ = A₁v₁/A₂ ó leanúnachas, ansin ΔP = P_top − P_bottom = ½ρ_air(v₁² − v₂²) le tihedes aeir 1.225 kg/m³. Cuir i gcomórtas iad araon leis na léamha — tá ΔP diúltach toisc go suíonn an t-aer níos tapa os cionn ag brú níos ísle, agus is é sin a ardaíonn an sciathán.
- Tá difríocht bhrú anseo i bPa i bhfad níos lú ná i dturgnamh fluid-venturi le luasanna cosúil. Mínigh cén fáth, ag baint úsáide as luach na tihedes i gcomhchothromóid Bernoulli.
5 · Leathnaigh
- Míníonn an tsamhail seo (leanúnachas + Bernoulli) cuid de conas a dtáirgeann sciatháin ardú, ach braitheann ardú aeraidinimiciúil fíor go mór ar uillinn ionsaithe an sciatháin freisin, agus ní theastaíonn uaidh go dtagann paicéid aeir os cionn agus faoi bhun an sciatháin chuig an imeall sciatháin ag an am céanna. Cén fáth go bhféadfadh scéal simplí 'am aistrithe cothrom' faoi ardú a bheith mícheart?
- Laghdaíonn tihedes aeir ag airde ard. Ag baint úsáide as ΔP = ½ρ_air(v₁² − v₂²), míniú cén fáth go gcaithfidh sciathán bogadh níos tapa trí aeir tanaí airde-ard chun an t-ardú céanna a tháirgeadh agus a dhéanfadh sé ag leibhéal na farraige.
An Fhisic atá taobh thiar den Turgnamh seo
Cothromóid Leanúnachais
Do leacht do-chomhbhrúite, coinnítear ráta sraithe (achar × luas) ar fhad sruthlíne: A₁v₁ = A₂v₂. Cuireann an cosán níos cúinge thar bharr an aerfoyl iallach ar an aer ann bogadh níos tapa.
Comhchothromóid Bernoulli (aer)
Ar fhad shruthlíne cothrománach, fanann P + ½ρv² seasmhach. Tá brú níos ísle ag aer atá ag bogadh níos tapa thar bharr an sciatháin ná ag an aer níos moille faoi — an difríocht bhrú a chuireann leis an ardú.