Это мой эксперимент с ведром. Я использую этот эксперимент для объяснения подъемной силы. Я прав?

Если наддува нет, то плотность на внешнем радиусе немного выше, чем в центре. Если$\rho_0$- начальная плотность до вращения, то при вращении плотность при вращении равна

$$\rho=\rho_0[1+\beta (P-P_0)]$$ где P - давление в радиальном положении,$P_0$начальное давление, а$\beta$объемная сжимаемость жидкости. Дифференциальный баланс сил на вращающейся жидкости дает $$\frac{dP}{dr}=\rho \omega^2 r$$ где$\omega$- угловая скорость вращения. Если мы объединим эти два уравнения, мы получим $$\frac{dP}{dr}=\rho_0[1+\beta (P-P_0)]\omega^2r$$ Решение этого уравнения $$\frac{1+\beta(P-P_0)}{1+\beta(P_c-P_0)}=\exp{\left(+\frac{\beta\rho_o\omega^2r^2}{2}\right)}$$ где$P_c$это давление на осевой линии ковша. Поскольку объемная сжимаемость воды очень мала, мы можем линеаризовать это уравнение относительно$\beta$и получить: $$P=P_c+\frac{\rho_0\omega^2r^2}{2}$$ И поэтому, $$\rho=\rho_0\left[1+\beta (P_c-P_0)+\beta\left(\frac{\rho_0\omega^2r^2}{2}\right)\right]$$ Поскольку масса сохраняется, мы должны иметь это: $$\int_0^R{2\pi r\rho dr}=\pi R^2\rho_0$$ где R - радиус ковша. Это позволяет определить давление на осевой линии ковша: $$P_c=P_0-\frac{\rho_0\omega^2R^2}{4}$$ Подстановка этого в уравнение для плотности дает: $$\rho=\rho_0\left[1+\beta \rho_0\omega^2\left(\frac{r^2}{2}-\frac{R^2}{4}\right)\right]$$ Для жидкости с низкой сжимаемостью, такой как вода, изменение плотности по сравнению со средней исходной плотностью очень незначительно.

Ваше объяснение подъемной силы в основном правильное, низкое давление над крылом и высокое давление внизу создают подъемную силу, но я не понимаю, при чем тут ведро воды. Ситуация в ведре такова, что вода пытается подчиняться 1-му закону движения Ньютона, т. е. объект, находящийся в равномерном движении, будет продолжать двигаться по прямой, пока на него не подействует сила. Стенка ведра воздействует на молекулы H2O, которые «хотят» двигаться по прямой линии, поэтому они отклоняются от прямой линии и пытаются взобраться на стену, стоящую у них на пути. Другой способ описать то же самое — сказать, что центробежная сила, создаваемая вращением ведра и его содержимого, заставляет молекулы Н2О двигаться в сторону ведра, на которое они пытаются взобраться, поскольку оно мешает им. Это делает поверхность параболической.

Вода на самом деле не расширяется, ее просто увлекает от центра сила, которая заставляет ее двигаться в сторону. Если бы это было очень хрупкое ведро и стена рухнула (при условии, что это произошло на международной космической станции, чтобы гравитация не взяла верх), молекулы воды подчинялись бы 1-му закону Ньютона и двигались по прямой.

ДА! Ты прав.

Вы попали в HOME RUN с этим ведром.!.!.!.

Ваша аналогия с вращающимся ведром чрезвычайно хороша, хотя Чет М. и Майкл В. этого не видят. Он правильно фиксирует условия как под, так и над крылом. Есть только одна незначительная проблема, которую я опишу ниже.

Вы часто видите людей, утверждающих, что подъемная сила возникает из-за «вращения» воздуха, что верно, и это прекрасно показывает это.

Воздух над крылом действительно пытается двигаться прямо (из-за инерции — 1-й закон Ньютона) и, по сути, «отталкивается» от поверхности точно так же, как он пытается удалиться от центра ковша. Это центростремительное ускорение жидкости, и чтобы это произошло, давление внутри криволинейного пути должно быть меньше , чем снаружи криволинейного пути. На крыле более высокое давление - это атмосферное давление намного выше крыла. Изогнутый поток является причиной снижения давления на верхнюю поверхность крыла... НЕ Бернулли.

ФАКТ: Снижение давления вызвано искривленным потоком жидкости в ковше И над крылом.

Воздух под крылом также выталкивается по нисходящей кривой точно так же, как поверхность ковша заставляет воду следовать по его изогнутому пути. Посмотрите на крыло под скромным углом атаки. Когда крыло движется вперед, нижняя поверхность сталкивается с воздухом и толкает его вниз, точно так же, как стенка ведра толкает воду с ее прямого пути на изогнутый путь вниз. На крыле более низкое давление - это атмосферное давление намного ниже крыла.

Факт: увеличение давления происходит из-за того, что воздух и крыло движутся навстречу друг другу.

---

Незначительная проблема, о которой я упоминал выше, может вызвать некоторое замешательство у некоторых читателей. Дело в том, что если смотреть на крыло рядом с видом сверху вниз на его вздутие, то снижение давления находится над крылом, но в центре ковша. Затем повышение давления происходит под крылом, но снаружи ковша (которое на чертеже можно рассматривать как верхнее). Это может рассматриваться как перевернутое и трудноразрешимое поначалу.

Очень хороший Энбин, это очень понятная и правильная аналогия.

---

Кроме того, изменение плотности при нормальном полете настолько мало, что им можно пренебречь, и оно не оказывает существенного влияния на подъемную силу.

• • С уважением

Атмосфера открытая, и в ней нет стен из ведер. Центростремительная сила в верхней части крыла создается за счет стремления воздушного потока от самолета. Центростремительная сила в ведре создается стремлением потока воды от центра. Тенденция держаться подальше вызывает депрессию, поэтому существует центростремительная сила. Почему существует тенденция оставаться в стороне? В ведрах, потому что центр не совпадает с направлением потока. На крыле из-за угла атаки центр и направление воздушного потока не лежат на одной прямой.

---

При вращении воздуха вместе с ковшом в ковше образуются изобарические поверхности. Эти изобарические поверхности являются параболическими. Вода в ведре также образует изобарическую поверхность. Чем быстрее вращается воздух, тем ниже давление в центре воды. Таким образом, низкое давление может быть получено без вязкости, а низкое давление может быть получено с вращением. Итак, ваша теория о том, что вы должны полагаться на вязкость для создания низкого давления, это неправильно.