نیروهای آیرودینامیک

نيروی آيروديناميک




بطور خيلی خلاصه جريان هوايی که آز روی يک جسم عبور کند نيروی آيروديناميک ايجاد می کند.به عبارت ديگر نيروی آيروديناميک در اثر وزش باد بر روی يک جسم توليد می شود .اين جسم م تواند تير چراغ برق يک آسمان خراش پل هواپيما و يا کابل فشار قوی باشد.اما بازتاب نيروی آيروديناميکی که ايجاد می شود بستگی به شکل اين جسم خاص که در معرض وزش باد قرار گرفته دارد .اگر جسم پهن و دارای زاويه های تند باشد در باد مقاومت می کند و در جهت وزش باد خم می شود.اما اگر دارای زاويه های خميده و يا نيم دايره باشد مانند کابل برق به طرف چپ يا راست و در جهت باد حرکت می کند.اما اگر نيم رخ جسم به گونه ای باشد که به باد اجازه دهد به راحتی از سطوح آن عبور نمايد .مانند دماغه کشتی جسم همچنان در جای خود باقی می ماند .اينها مواردی هستند که در ساختن آسمان خراش ها ياعبور کابهای فشارقوی از دره ها و مناطقی که بادهای شديد می وزند رعايت می شود. نيروهای آيروديناميکی شامل ۴ نيرو می باشند که عبارتند از:برا -وزن- پساورانش- برای اينکه متوجه بشيم هواپيما چگونه پرواز می کند بايد شناخت کاملی از اين نيروها داشته باشيم.امروز فقط برا را می نويسم و دفعه بعد سه مورد ديگه رو می نويسم.

برا- یوتی اف

نيروی برا نيرويی است که باعث بالا رفتن هوايما يا هليکوتر می شود . برای اينکه اين نيرو ايجاد شود بايد جسم مورد نظر شکل خاصی داشته باشد .مطلوب ترين شکل به صورت يک قطره آب می باشد .به عبارت ديگر يک طرف جسم حالت نيم دايره داشته و طرف مقابل آن به صورت يک زاويه تند خواهد بود .اکنون اگر اين جسم به گونه ای در جريان هوا قرار گيرد که باد از آن سمت جسم که حالت نيم دايره دارد بوزد و از طرف مقابل که زاويه تندی دارد جسم را ترک کند نيروی برا ايجاد خواهد شد.تعدادی از مولکولهای هوا پس از برخورد با لبه جلويی جسم مورد نظر به طرف بالا وتعدادی ديگر نيز به طرف پايين متمايل می شوند .هر دو گروه مولکولها می بايستی در انتهای اين جسم به گونه ساخته شود .که سطح بالايی آن انحنای بيشتری داشته باشد. (که در نتيجه مساحت آن نيز بيشتر از سطح زيرين خواهد بود).مولکولهايی که از سطح بالايی عبور می کنند می بايستی با سرعت بيشتری حرکت کنند تا با حرکت کنند تا با مولکولهايی که از سطح زيرين که مساحت کمتری دارد عبور می کنندهمزمان به انتهای جسم مورد نظر برسند . به اينترتيب تراکم مولکولی در سطح بالای جسم خيلی کمتر ازان در سطح زيرين خواهد بود.اين عمل باعث کاهش فشار هوا در سطح بالا نسبت به سطح پايين خواهد بود.يکی از تعريفهای برنولی دانشمند سوئيسی چنين عنوان می کنند که با افزايش سرعت يک سيال (هوا يا آب) از فشار آن نيز کاسته می شود.و اين همان چيزی است که در اين مورد بخصوص مشاهده می شود.حال که فشار هوا در قسمت بالای جسم کاهش می يابد يک خلا نسبی ايجاد می شود که جسم را به طرف خود می کشد واين خلا نسبی همان نيروی برا می باشد که باعث بالا رفتن هواپيما می شود.هر چقدر سرعت هواپيما بيشتر باشد مقدار خلا نسبی نيز بيشتر می شود .البته در اين حالت زاويه برخورد هوا با ليه جسم نقش مهمی در ميزان توليد نيروی برا دارد.