Wikipedia

Siła aerodynamiczna: Różnice pomiędzy wersjami

Przeglądaj historię interaktywnie
[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
← poprzednia edycjanastępna edycja →
Usunięta treść Dodana treść
WizualnieWikikod
link wew
przebudowa fragmentu
Linia 1:
[[plik:Mechanical Potato fluid dynamic forces.svg|thumb|250px|Siły działające na ciało poruszające się w gazie.<br /> v - prędkość, F- siła aerodynamiczna, D- siłą oporu, L- siła nośna]]
[[File:Siła aerodynamiczna.svg|thumb|300px|Schematycznie przedstawiona siła aerodynamiczna <math>F_{ae}</math> powstająca na żaglu jachtu oraz jej składowe: siła ciągu <math>F_{c}</math> i siła przechylają <math>F_{p}</math>]]
 
'''Siła aerodynamiczna''' – [[siła]] wywierana na ciało przez powietrze lub inny gaz, w którym ciało jest zanurzone, będąca wynikiem względnego ruchu pomiędzy ciałem i gazem. Siła wynika z dwóch przyczyn<ref>Hurt, H.H.Jr. ''Aerodynamics for Naval Aviators''. p.29</ref>
Linia 8 ⟶ 7:
* sił [[lepkość|lepkości]], wynikającej z [[tarcie wewnętrzne|tarcia wewnętrznego]] w gazie w pobliżu poruszającego się ciała.
 
Siła parcia działa miejscowo prostopadle do powierzchni ciała, siła lepkości działa miejscowo równolegle (ścinająco) do powierzchni. Całkowita siła aerodynamiczna działająca na ciało jest sumą tych dwóch sił dlana całej powierzchni ciała<ref>Anderson,J.D.Jr ''Aircraft performance and design''. Section 2.2</ref>.
 
Dla ciała poruszającego się w gazie, szczególnie w lotnictwie, siłę aerodynamiczną rozkłada się na siły składowe<ref>Hurt, H.H.Jr. ''Aerodynamics for Naval Aviators''. p.14</ref><ref>Clancy, L.J. ''Aerodynamics''. Section 5.3</ref>:
* [[Opór aerodynamiczny]] - równoległy do kierunku ruchu ciała i zwrócony w przeciwną stronę,.
* [[siła nośna|siłęSiłę nośną]] - prostopadłą do kierunku ruchu ciała.
 
W żeglarstwie siłę aerodynamiczną rozkłada się na składowe:
* '''[[Siła ciągu]] <math>F_{c}</math>''' – siła działająca równolegle do kursu, wpływa na ruch ciała w obranym kierunku.
* '''Siła przechylająca <math>F_{p}</math>''' – siła powodująca przechylanie żagla na stronę zawietrzną oraz ruch w kierunku prostopadłym do obranego kierunku (dryf). W przypadku silnego wiatru może doprowadzić do wywrotki jachtu. <!-- coś tu mi się niepodobna, tak jest w uproszczonym przypadku gdy żaglowiec jest ustawiony w kierunku obranego kursu, jak skośnie to jie jest to prawda -->
<!-- W żeglarstwie - do ratowania
[[siła]], która powstaje w wyniku różnicy ciśnień po stronie nawietrznej oraz zawietrznej żagla. Punkt przyłożenia siły to [[środek ożaglowania]]. Kierunek jej działania jest prostopadły do stycznej krzywizny żagla.
 
Wartość siły aerodynamicznej zależy od prędkości ruchu ciała, w przybliżeniu jest proporcjonalna do kwadratu prędkości. Zależy od powierzchni ciała, jej wielkości, kształtu, ustawienia względem kierunku ruchu w gazie, dla danego kształtu i jego ustawienia w przybliżeniu jest proporcjonalna do powierzchni ciała. Jest proporcjonalna do [[gęstość|gęstości]] gazu, która zależy od rodzaju gazu, jego temperatury i ciśnienia. Dla powietrza stosuje się przybliżony wzór:
Wartość siły aerodynamicznej możemy obliczyć z wyrażenia:
 
<math>F_{ae}=q \cdot S\cdot C=0,0626\cdot V^{2} \cdot S \cdot C</math>
 
gdzie:
gdzie q to ciśnienie dynamiczne, V - prędkość wiatru pozornego, S - powierzchnia ożaglowania, C - współczynnik siły aerodynamicznej.
* q - ciśnienie dynamiczne,
-->
* V - prędkość ciała względem gazu,
* S - powierzchnia ciała,
* C - współczynnik siły aerodynamicznej.
 
Dla ciał o wydłużonym kształcie wartość siły aerodynamicznej oraz jej kierunek silnie zależy od ustawienia powierzchni względem kierunku ruchu.
 
<!-- to jest częściowe wyjaśnienie, a jeżeli wiatr wieje w kierunku ruchu a żagiel jest ustawiony prostopadle do wiatru?
== Powstawanie ==
Linia 33 ⟶ 35:
Zgodnie z [[Równanie Bernoulliego|prawem Bernoulliego]] wzrost prędkości przepływu powoduje spadek ciśnienia, dlatego też po obu stronach żagla powstaje różnica ciśnień. Ta natomiast powoduje powstanie siły, która stara się przemieścić swoją przeszkodę (żagiel) z ciśnienia wyższego do niższego.
-->
== Siłą aerodynamiczna w żeglarstwie ==
=== Czynniki mające wpływ na siłę aerodynamiczną ===
'''Prędkość wiatru pozornego''' - wartość siły aerodynamicznej jest wprost proporcjonalna do kwadratu prędkości wiatru pozornego. Dwukrotny wzrost prędkości wiatru oznacza wytworzenie czterokrotnie większej siły aerodynamicznej.
 
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/wiki/Siła_aerodynamiczna”