द्रव
विमानाचा पंख
पंखाचे वक्रपण किंवा समान पारगमन-वेळ नाही, तर हेच निश्चित प्रवाह क्षेत्र वरचा जलद प्रवाह आणि त्याचे दाबांतर पुरवते.
विमानाचा पंख — संवादी द्रव सिम्युलेशन. पंखाचे वक्रपण किंवा समान पारगमन-वेळ नाही, तर हेच निश्चित प्रवाह क्षेत्र वरचा जलद प्रवाह आणि त्याचे दाबांतर पुरवते. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
प्रवाहातून उचल
हे आदर्शीकृत प्रवाह मॉडेल पंखाभोवतीच्या दाबांतराला वरच्या उचलीशी जोडते.
निर्धारित प्रवाह क्षेत्रात पंखाच्या वर हवा जलद व तिथे दाब कमी. ते उचलेला दाबांतर-योगदान दाखवते; हवेचे कण एकत्र यायचेच असे गृहीत धरत नाही.
- P + ½ρv² = स्थिर
- उचल ∝ ΔP · क्षेत्रफळ
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
पंखाच्या वक्र शिखरावरून जाणारी हवा खालून जाणाऱ्यापेक्षा जलद असते. बर्नोलीच्या तत्त्वानुसार कोणत्या पृष्ठभागाचा दाब कमी — व त्याचा पंखासाठी अर्थ काय?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- वरच्या पृष्ठभागाचा दाब कमी, वर बाणलेले एकूण बल तयार करतो (उचल).
- खालच्या पृष्ठभागाचा दाब कमी, पंख खाली दाबतो.
- दोन्ही पृष्ठभागांचा दाब समान, म्हणून एकूण बल नाही.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- खालचा-मार्ग क्षेत्रफळ A₁ (m²)
- वरचा-मार्ग क्षेत्रफळ A₂ (m²)
- प्रवेश हवा-चाल v₁ (m/s)
तुम्ही काय मापता:
- वरच्या-पृष्ठभागाची चाल v₂ (m/s)
- दाबांतर ΔP (वर − खाल) (Pa)
तपासणी कशी चालते
- फ्लुइड-विंग प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. हवा पंखाच्या छेदातून वाहते; वरचा मार्ग खालच्यापेक्षा अरुंद, म्हणून वर हवा जलद होते.
- वरची-चाल व दाबांतर वाचने सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी खालचे व वरचे छेद-क्षेत्रफळ व प्रवेश हवा-चाल निश्चित करा, व वरची चाल व दाबांतर वाचने नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
सातत्य समीकरण — A₁·v₁ = A₂·v₂
असंपीड्य द्रवासाठी प्रवाह-दर (क्षेत्रफळ × चाल) प्रवाह-रेषेभर संवर्क्षित: A₁v₁ = A₂v₂. पंखाच्या वरचा अरुंद मार्ग तिथल्या हवेला जास्त जलद हालायला भाग पाडतो.
बर्नोलीचे समीकरण (हवा) — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
आडव्या प्रवाह-रेषेसह P + ½ρv² स्थिर. पंखाच्या वर जास्त जलद हवेचा दाब खालच्या हळू हवेपेक्षा कमी — तेच दाबांतर उचलीला योगदान देते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी सातत्यातून v₂ = A₁v₁/A₂ काढा, मग हवेची घनता 1.225 kg/m³ सह ΔP = P_top − P_bottom = ½ρ_air(v₁² − v₂²). दोन्ही वाचनांशी तुलना करा — ΔP ऋण आहे कारण वरची जलद हवा कमी दाबावर असते, व तिनेच पंख उचलले जाते.
- येथील दाबांतर Pa मध्ये व्हेंचुरी प्रयोगापेक्षा त्याच चालींसाठी खूपच लहान आहे. बर्नोलीच्या समीकरणातील घनता मूल्य वापरून का ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- हे मॉडेल (सातत्य + बर्नोली) पंख उचल कशी निर्माण करते याचा भाग स्पष्ट करते, पण खरी हवाई उचल पंखाच्या आक्रमण-कोनावरही खूप अवलंबून असते, व वरच्या व खालच्या हवेच्या कणांना एकत्र मागच्या टोकावर येऊ देणे आवश्यक नाही. उचलेबद्द्दल साधी 'समान पारगमन-वेळ' कथा गैरसमज असू शकते का?
- उंच उंचावर हवेची घनता घसरते. ΔP = ½ρ_air(v₁² − v₂²) वापरून, समुद्र-पातळीवर मिळणारी तशीच उचल मिळवण्यासाठी पंखाला पातळ उंच-उंचावरील हवेत जास्त जलद का जावे लागते ते स्पष्ट करा.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- द्रव-पंखामध्ये स्वागत आहे
- प्ले दाबा
- दाब-फरक
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.