Доповідь на тему “Повітроплавання”

Щоб розібратися з основами повітроплавання, досить знати рівняння Архімеда, досліджуване в 7 класі. Але щоб прийти до цього, необхідно припустити, що повітря аналогічний рідини.

Виштовхуюча сила

Модель, за якою повітря стали розглядати як рідина, привела до можливості створення основ аеродинаміки і повітроплавання. Це припущення справедливо ось з якої причини: на відміну від твердих тіл, в рідких і газоподібних молекули не пов’язані в жорстку структуру, а значить в них можливі течії шарів один щодо одного.

Легко переконатися, що в газах діє архімедова сила.

Відповідно, якщо тіло тверде, то його вага набагато більше сили, що виштовхує. Інша річ для тіл, щільність яких близька до щільності повітря. Наприклад, кулька накачати газом, який буде легше повітря (наприклад, гелій або навіть розігріте повітря), то він не впаде на Землю, а полетить. На цьому засновано повітроплавання. Ці ж принципи лягли в основу аеро- і стратостатів – дирижаблів і повітряних куль.

Перші кулі були сконструйовані в 18-м столітті.

Щоб аеростат злітав, його питома вага повинна бути менше питомої ваги повітря. Нагрітий і холодне повітря відрізняються один від одного незначно. Тому зовсім скоро вчені запропонували використовувати водень або гелій.

Суміш кисню і водню вибухонебезпечна. Через це в 1936-му році сталася трагедія: німецький дирижабль, здійснюючи посадку, вибухнув. Люди, що знаходилися на борту загинули.

Підйомна сила
Теорія літальних апаратів була розроблена задовго до появи перших літаків. Це стало можливим завдяки рівнянням Бернуллі і Нав’є-Стокса для ідеальних рідин. Знову ж таки, виходячи з справедливості законів рідини для газів, вдалося вивести формулу підйомної сили.

Вона виникає, коли асиметричне тіло рухається через шари повітря. Створюється різниця тисків. Залежно від форми вона може піднімати тіло, а може, навпаки, придавлює його до землі. Обидва випадки використовуються в крилах літаків. Різниця створюється за рахунок піднімання і опускання керуючих елементів крила.

ПОДІЛИТИСЯ: