Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[argentavis]

Зря. Шок-причина половины неприятностей. А причина шока-непонимание написанного... чаще: собеседником, реже: самим-собой. Вам какой вариант шока-больше нравится? 😉

Причина вращения центрифуги-крутящий момент, т.е. "сила на плечо". ЦБС частей центрифуги, плеча-не имеет. Центрифуга и ЦБС-то не имеет тоже, пока Вы ее на "кусочки" не поделите. Вот человек на центрифуге и есть такой "кусочек", раз Вы его выделили.
Что-то не так?

Придется для двоечников провести урок на тему "центробежная сила".
Причина вращения центрифуги инерция, после того, как отключено питание электродвигателя, разгоняющего центрифугу.
И это совсем не сила. Это состояние движения. Внутри капсулы относительно наблюдателя все предметы неподаижны включая воздух.

Есть инерция покоя, относительного, конечно к той системе координат в которой тело покоится.
Всем, кто уроки в школе не прогуливал известно, что Земля движется вокруг Солнца с некой скоростью, солнечная система движется в системе Галактики с еще большей скоростью, галактика летит с еще большей скоростью на встречу с туманностью Андромеда и уже начинает с ней сталкиваться. Это чтобы вы поняли, что такое система коорнинат, и что по факту всё во Вселенной движется и рассуждая о силах возникающих вокруг крыла, в атмосфере космической пылинки под названием планета Земля, мы пользуемся системой координат и точками отсчета.
Поэтому, покящееся тело мы называем покоящимся, подразумеваея, что оно движется вместе с некой системой координат, которая с ним движется.
На пример штиль, означает, что воздух в этой части планеты движется с той же скоростью, с какой вращается планета, и с той же угловой скоростью на геостационарной орбите, в паре тысяч километров над землёй, движется и спутник связи, для точных расчетов параметров орбиты и наблюдения за поверхностью.и для двоечника стоящего на земле он будет казаться неподвижным.
Нн спутник действует центробежная сила, которая уравнивает притяжение Земли. И больше на него никаких сил не действует, или они все уравновешены.
Так вот когда центрифуга вращается с большой скоростью по инерции, никакого крутящего момента нет, а центробежная сила есть.
И она тем больше, чем быстрее движется центрифуга. Если человек сидящий в центрифуге выронит телефон, то он увидит, что он просто падает от него в ту сторону, в которую действует центробежная сила, а для наблюдателя снаружи ону видит, что предмет отлетел от кабины центрифуги по касательной к диаметру на которой вращается центрифуга. Так же как от наждака, или болгарки отлетают искры горящего металла.
Выпав из ЦФ телефон превращается в тело на которое не действуют никакие силы (если не считать сопротивления воздуха и связаными с ним аэродинамическими эфыектами)и будет лететь по инерции (напомню, это не сила, а состояние тела) по прямой, пока не столкнётся с чем нибудь (неподвижным относительно земли).
Так вот центробежная сила возникает тогда, когда есть сила отклоняющая тело от прямолинейного движения. И если она постоянна и действует в направлении радиуса дуги, по которой изменяется траектория, возникает и центробежная сила, которая ей противодействует, производная от инерции тела, как проявление массы тела.
Напомню для двоечников, что сила действия, равна силе противодействия, тогда траектория, в даном случае круговая, не изменится.
Любое тело обладающее массой, имеет и инерцию. Чтобы придать ему ускорение требуется сила.
Так вот, движущееся по кругу тело испытывает ускорение от действующей силы, которая вынуждает тело двигаться по кругу и оно испытывает перегрузку.
Этой силой может быть просто верёвка, привязаная к ведру с водой, которое раскрутили в вертикальной плоскости, а вода из ведра при этом не выльется.
А может быть и смола разлитая дорожниками на асфальт и посыпаная мелким щебнем.
И вот нате вам. Лежит себе камушек на дороге, никого не трогает, не шевелится даже, на него наезжает измазаное смолой колесо, приклеивается к этому камушку и силой сцепления смолы с камушкоми и колесом придает ему ускорение и отрывает от дорожного полотна и начинает движение по кругу вокруг оси колеса.
Тут он испытывает страшную перегрузку от возникшей центробежной силы, и преодолевая сцепление со смолой, отрывается от колеса, подлетев вверх на полтора метра, зависает в воздухе на микросекунду и в него влетает лобовое стекло сзади едущего другого автомобиля на скорости 100кмч. Камешек улетает в неизвестном направлении, а стекло треснуло.
Как же так? Ведь камушек был неподвижен а такие с ним эффекты происходят!

Так вот и с крылом в неподвижном воздухе, движущееся крыло, инициирует совершенно те же процессы, что и движущийся воздух, относительно неподвижного крыла.
Вопрос здесь лишь в точке отсчета, а законы действуют везде одни и те же!!

 

[Чечако]

Причина вращения центрифуги инерция, после того, как отключено питание электродвигателя, разгоняющего центрифугу.
И это совсем не сила.

Правильно. Это не сила. А кинетическая энергия вращающегося тела. Переданная телу электродвигателем до его отключения. И ее почти некуда тратить. Потому вращение и продолжается. А на тело испытателя, кроме ЦБС действует и реакция опоры, т.е. они в его теле "встречаются"(как перегрузка) и следовательно энергия вращения центрифуги, на это не тратится. А вот на перемещение телефона, пролетевшего в кабине под действием неуравновешенной (лишь сопротивлением воздуха) в это время ЦБС, энергия вращения-потратилась. Хоть и совсем мало. И центрифуга, хоть на чуть... затормозила вращение.
Внуков, на карусельке, во дворе крутите? Вот там всё и про энергию(точнее усталость) и про ЦБС, и про торможение(когда тело движется по радиусу наружу)-всё можно увидеть. 😉

Так вот центробежная сила возникает тогда, когда есть сила отклоняющая тело от прямолинейного движения.

То, что я и писал: ЦБС есть следствие сил, вынуждающих тело двигаться по криволинейной траектории.

Так вот и с крылом в неподвижном воздухе, движущееся крыло, инициирует совершенно те же процессы, что и движущийся воздух, относительно неподвижного крыла.
Вопрос здесь лишь в точке отсчета, а законы действуют везде одни и те же!!

Всегда можно выбрать СО-в которой закон инерции ОТСУТСТВУЕТ! А можно, наоборот, выбрать СО с его присутствием.
Тоже и с "силой инерции". Вывод о Неизменности ЗАКОНОВ, в разных СО, Вы, на каком основании сделали-то?

Про "камушек" отдельная песня, там кроме ЦБС, еще кое что НАПИСАННОЕ ВАМИ, имеет значение, ну и кроме того, ненаписанное-тоже. Оставьте "камушек" для автофорума.

 

[Anatoliy.]

Аналогично и для вагона с содержимым, на повороте. ЦБС "создается" 😉 силами, действующими между колесами и... КРИВЫМИ рельсами.

Похоже что с физикой в школе Вы знакомились исключительно через самокрутки из листочков учебника физики.
Попытаюсь восполнить пробелы в Вашем образовании.
Всякое тело имеющее массу обладает инерцией, которая в отсутствии других сил предписывает телу двигаться равномерно и прямолинейно.
Что бы искривить этот прямолинейный путь движения к телу надо приложить силу поперек направлению движения в сторону точки кривизны траектории.
Эта сила всегда и везде называется центростремительной, потому что она устремлена к центру кривизны траектории движения тела.
Эту силу можно приложить через кривые рельсы к колесам или через силу гравитационного притяжения.
В результате такого "насилия" тело своей инерционностью порождает центробежную. силу направленную от точки кривизны траектории движения.
На то она и центробежная, потому что она устремлена (убегает) от центра кривизны траектории.
Так вот, центробежная сила всегда и везде приложена к самой массе тела, то есть к каждому электрону и к каждому нуклону атомов, что выражается в увеличения веса того тела, движущегося по криволинейной траектории.

 

[Anatoliy.]

Так вот и с крылом в неподвижном воздухе, движущееся крыло, инициирует совершенно те же процессы, что и движущийся воздух, относительно неподвижного крыла.

Вот тут вы совершенно правы с взаимодействием крыла и воздуха.
И этот механизм взаимодействия одинаково проявляется во всех случаях принципа обратимости. Что в данном дисскусе очень важно.
Поверхность крыла воздействует на воздух и смещая его с прежнего места придает ему ускорение. Это и будет регистрироваться всеми измерителями давления расположенными по поверхности крыла.
И, замечу, это давление появляется на поверхности крыла не по мановению Бернулли, а по закону Ньютона.
Теперь разлагая вектор силы ускорения от поверхности или к поверхности крыла на вектор вдоль полета и на вектор поперек полета крыла получаем ту самую подъемную силу и силу сопротивления в каждой точке поверхности крыла. Остается только все силы прилежно проинтегрировать и получить конечный результат.
Таким образом ни о каких там бернуллях и вихрях по Н. Е.Жуковскому не приходится беспокоится. Они тут ни при чем и к подъемной силе не имеют ни какого отношения, о чем говорит принцип обратимости.
И вспомним Генриха, который некогда изрек, что подъемная сила подчинена уравнению F=m*a.

Но более удобно пользоваться другой зависимостью F=(m/t)*V.
Так что как ни крути, а придется соглашаться с сером Ньютоном и изгонять Бернулли из теоретической части аэродинамики вместе с паразитными вихрями и циркуляциями по Н. Е.Жуковскому.

 

[Чечако]

Всякое тело имеющее массу обладает инерцией, которая в отсутствии других сил предписывает телу двигаться равномерно и прямолинейно.

У меня другое представление, но важно не это, а следущее:

В результате такого "насилия" тело своей инерционностью порождает центробежную. силу направленную от точки кривизны траектории движения.

Если исключить "своей инерционностью", то согласен и даже писал:

ЦБС есть следствие сил, вынуждающих тело двигаться по криволинейной траектории.

Только Вы используете слово "результат", а я, слово "следствие".

Еще раз: 1зН, не "закон о НАЛИЧИИ и ДЕЙСТВИИ инерции" как его трактуют почти все. А Закон Сохранения Скорости единичного тела, при ОТСУСТВИИ сил, т.е. частный случай ЗСЭ, и в условиях применения 1зН- энергии кинетической.
Ни по причинам, ни по последствиям-разницы нет! Та же масса, та же сохраненная скорость. Только как ЗСС, у него не может быть продолжения в виде: "когда на тело действует нескомпенсированная сила-оно пытается! (ага-физический термин типа: то ли будет, то ли нет) двигаться по-инерции". А должно быть: изменить свою энергию. Еще раз: в 1зН о нескомпенсированных силах-НИЧЕГО не сказано. Ни Ньютоном, ни... до сих пор. А вот в комментариях к формулировке Закона- все комментаторы про нескомпенсированные силы-пишут.
И это мне напоминает старый анекдот: Мойша, говорят, ты в лотерею выиграл сто рублей? Не в лотерею, а в карты, и не выиграл, а проиграл, и не сто рублей, а тысячу.
Кто первый из комментаторов придумал в слова "по-инерции"(которые хотя бы на русском ближе всего по смыслу к "по дороге", вложить смысл: по ДЕЙСТВИЮ инерции-уже не определить.
Так "по инерции"😉 этим неНьютоновским смыслом и пользуется... весь мир..

 

[argentavis]

Вот тут вы совершенно правы с взаимодействием крыла и воздуха.
И этот механизм взаимодействия одинаково проявляется во всех случаях принципа обратимости. Что в данном дисскусе очень важно.
Поверхность крыла воздействует на воздух и смещая его с прежнего места придает ему ускорение. Это и будет регистрироваться всеми измерителями давления расположенными по поверхности крыла.
И, замечу, это давление появляется на поверхности крыла не по мановению Бернулли, а по закону Ньютона.
Теперь разлагая вектор силы ускорения от поверхности или к поверхности крыла на вектор вдоль полета и на вектор поперек полета крыла получаем ту самую подъемную силу и силу сопротивления в каждой точке поверхности крыла. Остается только все силы прилежно проинтегрировать и получить конечный результат.
Таким образом ни о каких там бернуллях и вихрях по Н. Е.Жуковскому не приходится беспокоится. Они тут ни при чем и к подъемной силе не имеют ни какого отношения, о чем говорит принцип обратимости.
И вспомним Генриха, который некогда изрек, что подъемная сила подчинена уравнению F=m*a.

Но более удобно пользоваться другой зависимостью F=(m/t)*V.
Так что как ни крути, а придется соглашаться с сером Ньютоном и изгонять Бернулли из теоретической части аэродинамики вместе с паразитными вихрями и циркуляциями по Н. Е.Жуковскому.

Ну да, ну да, только всё это с высокой точностью соответствует и закону Бернулли, с его ростом давления при расширении сечения элементарных струек, что говлрит о торможении потока. Одно другому не мешает и не противоречит.
В чем смысл вашей борьбы с ветряными мельницами?

 

[Чечако]

Поверхность крыла воздействует на воздух и смещая его с прежнего места придает ему ускорение. Это и будет регистрироваться всеми измерителями давления расположенными по поверхности крыла.
И, замечу, это давление появляется на поверхности крыла не по мановению Бернулли, а по закону Ньютона.
Теперь разлагая вектор силы ускорения от поверхности или к поверхности крыла на вектор вдоль полета и на вектор поперек полета крыла получаем ту самую подъемную силу и силу сопротивления в каждой точке поверхности крыла. Остается только все силы прилежно проинтегрировать и получить конечный результат.

Согласен!

Надо только учитывать, что среда, по сравнению с крылом- почти безгранична, и что на элементарные массы(объемы) воздуха действует mg строго направленная вниз, в отличие от их ma, направленных в разные стороны. Не стоит забывать и о вязкости и атмосферном градиенте давления. И если градиент давления вблизи тела(обшивки крыла)-мал, то градиент давления между самой верхней и самой нижней трубками тока (верхн. и нижн. границами возмущенного потока)-в несколько раз больше. И уже писал: объем (и масса) возмущенного воздуха, существенно больше объема (и массы) ЛА. Просто потому, что у воздуха-меньше скорость (в СО неподвижный воздух). В СО неподвижное крыло, это не так явно.

 

[Чечако]

Ну да, ну да, только всё это с высокой точностью соответствует и закону Бернулли,

"И вот опять..."
Точность характеристика не физического смысла, а практического применения.
И с любой точностью, можно "выплеснуть и ребенка", мелочь, которая в РАСЧЕТАХ роли не играет, а физический смысл в аэродинамике-имеет, как например температура/теплота.

 

[Anatoliy.]

Ну да, ну да, только всё это с высокой точностью соответствует и закону Бернулли, с его ростом давления при расширении сечения элементарных струек, что говлрит о торможении потока. Одно другому не мешает и не противоречит.
В чем смысл вашей борьбы с ветряными мельницами?

Когда не существует никаких элементарных трубок, то и приложить Бернулли не к чему.
Это взгляд с противоположной стороны принципа обратимости, который Вы нарушили.
А принцип обратимости требует описывать явления одними и теми же законами и одними и теми же формулами.
В одном случае вы предлагаете применить скорость к струйке воздуха и манипулировать изменениями давления в ней, а во втором случае скорость приложена к крылу.
Следовательно по Вашему должно расширяться или сжиматься крыло изменяя в нем самом давление?

Запишите, пожалуйста, формулу для расширения крыла при его полете в до того неподвижном воздухе.
А далее представьте нам формулу как это расширение крыла вызывает подъемную силу.

 

[Anatoliy.]

И если градиент давления вблизи тела(обшивки крыла)-мал, то градиент давления между самой верхней и самой нижней трубками тока (верхн. и нижн. границами возмущенного потока)-в несколько раз больше

Перепишите Ваш спич с учетом того, что в случае полета крыла в неподвижном до того воздухе не существуют ни какие трубки тока.
Не нарушайте принцип обратимости.

 

[иггол]

Придется для двоечников провести урок на тему "центробежная сила".

Нн спутник действует центробежная сила, которая уравнивает притяжение Земли. И больше на него никаких сил не действует, или они все уравновешены.

В учителя Вы не годитесь.

На спутник действует только сила тяжести, которая (при наличии у спутника скорости 8 км/с) заставляет его лететь по замкнутой круговой траектории вокруг планеты. Центробежная сила - это инженерная выдумка. Спутник находится в свободном падении (в невесомости).

Если притяжение уравнивается "центробежной силой", то что изменяет вектор скорости спутника??

 

[Чечако]

Перепишите Ваш спич с учетом того, что в случае полета крыла в неподвижном до того воздухе не существуют ни какие трубки тока.
Не нарушайте принцип обратимости.

Это отмазка от тех, кто без трубок не представляет свою жизнь. Их большинство и ругаться будут ... чаще, но сильнее.
Для остальных- в скобках. 😉

(верхн. и нижн. границами возмущенного потока)

 

[daredevil]

о чем говорит принцип обратимости

Кстати, о чём говорит принцип обратимости? Формулировку и ссылку на формулировку в студию 😉

 

[Anatoliy.]

На спутник действует только сила тяжести

Согласно закону Ньютона каждой силе противостоит точно такая же сила направленная в противоположную сторону.
Так какая сила противостоит силе тяжести действующей на спутник?
Или Вы настолько велик, что низвергли самого Ньютона с его законами?

 

[Anatoliy.]

Если притяжение уравнивается "центробежной силой", то что изменяет вектор скорости спутника??

То Вам пора заново в школу изучать физику с первых азов.

 

[daredevil]

Согласно закону Ньютона каждой силе противостоит точно такая же сила направленная в противоположную сторону.

Даже в свободном падении? Двоешник!

PS
Формулировку и ссылку на формулировку принципа обратимости в студию.

 

[argentavis]

В учителя Вы не годитесь.

На спутник действует только сила тяжести, которая (при наличии у спутника скорости 8 км/с) заставляет его лететь по замкнутой круговой траектории вокруг планеты. Центробежная сила - это инженерная выдумка. Спутник находится в свободном падении (в невесомости).

Если притяжение уравнивается "центробежной силой", то что изменяет вектор скорости спутника??

Вот как раз центробежная сила и удерживает спутник от своболного падения! Если бы её не было (только в одном случае, если бы он не двигался по окружности а просто где то висел в пространстве), то ничто его не удержало бы от СВОБОДНОГО падения на землю.
А про эллиптические орбиты планет и комет ничего не слышали?

 

[иггол]

Согласно закону Ньютона каждой силе противостоит точно такая же сила направленная в противоположную сторону.
Так какая сила противостоит силе тяжести действующей на спутник?
Или Вы настолько велик, что низвергли самого Ньютона с его законами?

с какой силой планета притягивает спутник, с такой же силой спутник притягивает планету

 

[иггол]

То Вам пора заново в школу изучать физику с первых азов.

Так какая же сила изменяет скорость спутника?
Если ответа не будет, значит это Вам пора обратно в 7 класс

 

[daredevil]

центробежная сила и удерживает спутник от своболного падения

Только в неинерциальной (ускоренной) системе отсчёта. В инерциальной системе спутник находится в свободном падении, но постоянно промахивается мимо планеты (вектор действующей на него силы тяжести циклически меняет направление).
Так же в трубке тока на элементарный объём, обтекающий крыло по криволинейнойй траектории, в связанной с этим объёмом СО действует центробежная сила, уравновешивающая разность давлений на разноудалённых от крыла стенках трубки. А в СО, связанной с крылом и трубкой, на тот же объём действует сила от разности давлений, которая не уравновешена центробежной и поэтому заставляет объём ускоряться в направлении центра кривизны.