Эфект Магнуса

З пляцоўкі Вікіпедыя.
Перайсці да: рух, знайсці
Эфект Магнуса пры ўздзеянні на шар, які верціцца

Эфект Магнуса — фізічная з'ява, якая ўзнікае пры абцяканні струменем вадкасці або газу цела што верціцца. Утвараецца сіла, якая ўздзейнічае на цела і накіраваная перпендыкулярна напрамку струменя. Гэта з'яўляецца вынікам сумеснага ўздзеяння розных фізічных з'яў, такіх як эфект Бернулі і ўтварэння сумежнага пласта ў асяроддзі вакол абцякальнага аб'екта. Эфект упершыню апісаны нямецкім фізікам Генрыхам Магнусам у 1853 годзе. Велічыня ўзнікаючай сілы вызначаецца тэарэмай Жукоўскага[1].

Аб'ект, які верціцца стварае ў асяроддзі вакол сябе віхравы рух. З аднаго боку аб'екта напрамак віхуры супадае з напрамкам струменя, які абцякае аб'ект і, адпаведна, хуткасць руху асяроддзя з гэтага боку павялічваецца. З іншага боку аб'екта напрамак віхуры процілегла напрамку руху струменя і хуткасць руху асяроддзя памяншаецца. Такім чынам, узнікае рознасць ціскаў, якая спараджае папярочную сілу ад таго боку цела, якое верціцца, на якой напрамак вярчэння і напрамак струменя процілеглыя, да таго боку, на якой гэтыя напрамкі супадаюць.

Эфектам Магнуса тлумачыцца, напрыклад, крывалінейны палёт закручанага футбольнага футбольнага мячыка[1]. Эфект быў выкарыстаны ў 1922—1926 гг. нямецкім інжынерам А. Флетнерам пры будаўніцтве карабля з цыліндрычнымі ротарнымі вежамі замест ветразяў[2].

Ураўнанне[правіць | правіць зыходнік]

Наступнае ўраўненне апісвае неабходныя велічыні для падліку пад'ёмнай сілы, ствараемай кручэннем шара.

{F}={1\over 2} { \rho} {V^2ACl}, дзе:
F — пад'ёмная сіла
\rho — шчыльнасць вадкасці або газу
V — хуткасць шара
A — папярочная плошча шара
Cl = каэфіцыент пад'ёмнай сілы

Каэфіцыент пад'ёмнай сілы можа быць вызначаны з графікаў эксперыментальных дадзеных з выкарыстаннем ліка Рэйнальдса і каэфіцыента вярчэння ((вуглавая хуткасць*дыяметр)/(2*лінейная хуткасць)). Для каэфіцыентаў вярчэння ад 0,5 да 4,5 каэфіцыент пад'ёмнай сілы находзіцца ў дыяпазоне ад 0,2 да 0,6.

Зноскі

  1. 1,0 1,1 Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик и др. — М.: Сов. энциклопедия, 1983. — С. 405. — 982 с. — 100 000 экз.(руск.) 
  2. Магнуса эффект // Вялікая савецкая энцыклапедыя (руск.) 

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик и др. — М.: Сов. энциклопедия, 1983. — С. 405. — 982 с. — 100 000 экз.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]