Объяснение принципа подъемной силы самолета - одна из самых актуальных тем в науке; как именно развивается подъемная сила в объекте?

Летать - значит сопротивляться гравитации и "парить" в воздухе. Существует много способов сопротивления гравитации.

1. Первая Универсальная Скорость

Если вы летите достаточно быстро, вы можете противостоять гравитации. С какой скоростью вы летите? Вблизи земли была достигнута первая космическая скорость, которая составляет 7,9 км/с, почти больше 20 махов.

Это невозможно. Мы не можем достичь такой скорости в воздухе, потому что сопротивление было бы очень высоким, и это привело бы к чрезвычайно высоким температурам.

2. Легче Воздуха

Сделав транспортное средство легче воздуха, его можно удерживать с помощью плавучести воздуха; в эту категорию входят горячие воздушные шары и гелиевые дирижабли.

Они могут неподвижно парить в воздухе и очень безвредны для окружающей среды, но их недостатком являются слишком большие размеры и низкие скорости.

3. Принцип подъемной силы крыла

Подъемная сила крыла в первую очередь обусловлена двумя ключевыми факторами: принципом Бернулли и третьим законом движения Ньютона.

Когда воздух обтекает крыло самолета, он разделяется на два разных потока: верхний поток, который движется по изогнутой верхней поверхности крыла, и нижний поток, который проходит под крылом.

Верхняя поверхность крыла обычно изогнута. Напротив, нижняя поверхность относительно плоская — эта разница в кривизне приводит к изменению скорости воздушного потока над крылом.

Изогнутая форма верхней поверхности крыла заставляет воздух, проходящий над ней, ускоряться, создавая, таким образом, более низкое давление по сравнению с воздухом под крылом.

Это более низкое давление создает градиент давления между верхней и нижней поверхностями крыла. Согласно принципу Бернулли, более высокое давление под крылом толкает самолет вверх, создавая подъемную силу.

Кроме того, третий закон движения Ньютона играет определенную роль в создании подъемной силы крыла.

Крыло, когда оно движется по воздуху, оказывает нисходящее усилие на частицы воздуха (действие), и в ответ воздух оказывает равное и противоположное усилие вверх на крыло (реакция) в соответствии с третьим законом Ньютона.

Эта восходящая сила является подъемной силой, которая противодействует весу самолета, позволяя ему оставаться в воздухе.

4. Особые полеты

Существуют также очень маленькие или легкие вещи, которые кажутся "парящими" в воздухе - например, пушинки ивы, семена одуванчика, дымка и так далее.

Все эти вещи тяжелее воздуха, и в конечном итоге они упадут на землю. Просто они падают так медленно, что кажется, будто они все время парят.

Когда их размер очень мал, сопротивление, созданное вязкостью воздуха, может быть настолько значительным, что сопротивление воздуха уже равно его весу. Они падают очень медленно и равномерно, и с небольшим восходящим потоком они снова поднимаются.