Mój przyjaciel pokazał mi coś, co nazwał szybowcem. Na pierwszy rzut oka wygląda na to, że się zawiesi, ale poleciał całkiem dobrze:
Byłem zaskoczony, widząc, że ma około 25 metrów (82 stopy), ponieważ był to po prostu duży pierścień wykonany z papieru. Pomyślałem, jak to może latać, ale nie miałem pojęcia. Wiedziałem, że może przelecieć powietrze z najmniejszym oporem, ale nie miał latać.
Czy ktoś może mi wyjaśnić logikę tego lotu?
Komentarze
- Czy papier z przodu był cięższy, po złożeniu lub dodaniu spinacza?
- @PeterK ä mpf, nie, nic nie było. Przez cały czas było tak samo.
- @mins. Mm, właściwie jestem absolutnie początkującym. Nie ' nie znam Różnica. Zasadniczo mój przyjaciel po prostu trzymał pierścień w dłoni i rzucił go. Trzymał zakrzywioną papierową część w dłoni. Poza tym nie jest on obracany.
- @Peter K ä mpf I ' mylę się co do tego. ' sa wideo o tym, jak to zrobić. Kilka zagięć z przodu. Połowa wagi papieru znajduje się na przedniej krawędzi.
- Demonstracja w programie telewizyjnym QI (od godziny 2:00)
Odpowiedź
Brak chętnych? W takim razie będę gryźć.
To pytanie dotyczy sposobu, w jaki papierowe samoloty generują siłę nośną. Ta siła nośna jest spowodowana wyższym ciśnieniem w dolnej części i niższe ciśnienie (ssanie) na górnej stronie, a jeśli oba są zsumowane, rozkład ciśnienia wzdłuż cięciwy pokazano poniżej:
Rozkład nacisku na płaskiej płycie (zdjęcie źródło )
Jeśli zbierzesz wszystkie lokalne siły w jednym punkcie, winda zadziała na jedną czwartą cięciwy skrzydła. Dlatego przednia część papieru, która ostatecznie zostanie zagięta w pierścień, musi być złożona na siebie: Środek ciężkości skrzydła również znajduje się na jednej czwartej cięciwy. W ten sposób siła nośna i ciężar będą działać na tej samej stacji i nie wystąpią żadne momenty pochylające.
Aby osiągnąć odległość lotu 25 m, twój przyjaciel rzucił pierścień z pewną siłą, aby nadać mu dużą prędkość początkową . Taka prędkość pozwoliłaby mu wytworzyć wystarczającą siłę nośną przy bardzo małym kącie natarcia, więc początkowo nie cierpiał na separację przepływu. Spowodowało to niski opór, a duża prędkość startu nadawała pierścieniowi pewną energię kinetyczną.
Tarcie stopniowo spowalniało pierścień, ale spadek siły nośnej przy niższej prędkości był kompensowany przez stopniowe zwiększanie s pierścienia Możesz zapytać, dlaczego kąt miałby być odpowiedni, aby zapobiec podnoszeniu się i opadaniu pierścienia? Jakakolwiek nierównowaga między siłą nośną a ciężarem dodałaby przyspieszenie pionowe, które natychmiast zmieniłoby kąt, pod jakim pierścień uderza w przepływ. Jego długość cięciwy i bezwładność zapobiegałyby obracaniu się dziobu w górę lub w dół, więc prawie pozostawałby na swojej początkowej ścieżce, dopóki większość prędkości nie została pochłonięta, a kąt natarcia był tak duży, że nastąpiła separacja. W tym momencie, opór wzrósłby i przyspieszyłby proces zwalniania, a pierścień opadłby na ziemię.