početak

položaj

upute

pojmovnik

 

Lebdenje tijela u zračnoj struji

Strujanje i njegove posljedice << Strujanje fluida << Pokusi i primjeri

 

Lebdenje tijela u zračnoj struji također se objašnjava Bernoullijevom jednadžbom.

Načini tanku vertikalnu zračnu struju velike brzine, npr. sušilom za kosu pa joj prinesi lopticu za stolni tenis. Zračna će ju struja "usisati" i nakon toga će ona ostati lebdjeti.

Kada lopticu približavaš zračnoj struji, u uskome ''kanalu'' između struje i loptice zrak se giba brzinom v. Prema Bernoullijevoj jednadžbi, zbog veće brzine, statički je tlak ispred loptice manji nego iza loptice gdje je tlak atmosferski. Postoji, dakle, razlika tlakova i tlačna sila koja djeluje prema zračnoj struji, tako da lopticu ugura u nju. Kada se loptica, koja nema aerodinamičan oblik, nađe u zračnoj struji, na nju djeluje Zemlja silom težom i iznad nje se stvara zračni vrtlog, a odozdo djeluje sila otpora. Loptica lebdi u zraku jer na nju s obje strane djeluju po iznosima jednake sile.

 

Pokušaj i ovo: Postavi iznad loptice tuljac malo većega promjera od promjera loptice.

Što će se dogoditi?

 

Loptica u ovom slučaju izleti kroz tuljac, jer iznad nje nema vrtloga.

 

Ako se loptica polako približava zračnoj struji, u zračnoj struji je tlak manji pa ''usiše'' lopticu. Zrak se uz lopticu, zbog viskoznosti, giba zajedno s njom u istome smjeru, a kada zračna struja i loptica nisu strogo centrirani, javlja se moment sile koji uzrokuje vrtnju loptice.

Naginjanjem zračne struje, loptica može ostati ''visjeti'' ispod zračne struje. Naime, odozdo na lopticu djeluje tlačna sila koja je posljedica razlike tlakova ispod (atmosferski tlak) i iznad loptice, a prema dolje Zemlja na lopticu djeluje silom težom. U toj ravnoteži, lopticu zapravo ''drži'' podtlak stvoren strujanjem.

Pokušaj pokus s dvije loptice.

Približavanjem druge loptice loptici koja već lebdi u zračnoj struji, loptice će nastaviti lebdjeti zajedno. Obrati pozornost na to kako se privlače, udaraju jedna o drugu, malo se odbiju i ponovo privuku i tako će nastaviti kao da su vezane nevidljivim elastičnim nitima.

Što bi se dogodilo da iznad loptica postaviš tuljac?

 

Loptica u zračnoj struji privuče drugu lopticu koje nastave lebdjeti zajedno, neprestano se privlačeći i odbijajući se. U uskome kanalu između loptica brzina je veća, tlak je manji pa se, zbog podtlaka stvorenoga strujanjem, loptice približe (kao u pokusu s dva lista papira ili s limenkama), udare se pa se, zbog djelovanja elastične sile, odbiju, a zatim ih djelovanje podtlaka ponovno približi.

Kada je privlačenje veliko, i odbojna je sila velika pa loptice lako izlete iz zračne struje.

 
bullet

Magnusov efekt

bullet

Tko je bio Magnus?

 
 

natrag       nastavak