पंखावरील उचल: बर्नोलीचे तत्त्व

1 · अनुमान

पंखाच्या वक्र शिखरावरून जाणारी हवा खालून जाणाऱ्यापेक्षा जलद असते. बर्नोलीच्या तत्त्वानुसार कोणत्या पृष्ठभागाचा दाब कमी — व त्याचा पंखासाठी अर्थ काय?

• 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.

2 · मांडणी

1. फ्लुइड-विंग प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. हवा पंखाच्या छेदातून वाहते; वरचा मार्ग खालच्यापेक्षा अरुंद, म्हणून वर हवा जलद होते.
2. वरची-चाल व दाबांतर वाचने सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी खालचे व वरचे छेद-क्षेत्रफळ व प्रवेश हवा-चाल निश्चित करा, व वरची चाल व दाबांतर वाचने नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी दाबांतर ΔP (y-अक्ष) विरुद्ध वरची-चाल v₂ (x-अक्ष) काढा.

4 · विश्लेषण

1. 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.
2. येथील दाबांतर Pa मध्ये व्हेंचुरी प्रयोगापेक्षा त्याच चालींसाठी खूपच लहान आहे. बर्नोलीच्या समीकरणातील घनता मूल्य वापरून का ते स्पष्ट करा.

5 · विस्तार

1. 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?
2. 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.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका