為什麼飛機不是靠空氣浮力升空的

2022-01-17 04:10:33 字數 5393 閱讀 7820

1樓:

液體和氣體對浸在其中的物體有向上的託力,物理學中把這個託力叫做浮力。

飛機的重力遠遠大於空氣對飛機所產生的浮力,所以單靠浮力是不能升空的。

飛機在空氣中運動時,是靠機翼產生升力使飛機離陸升空的。機翼升力是怎樣產生的呢?這首先得從氣流的基本原理談起。

在日常生活中,有風的時候,我們會感到有空氣流過身體,特別涼爽;無風的時候,騎在自行車上也會有同樣的體會,這就是相對氣流的作用結果。滔滔江水,流經河道窄的地方時,水流速度就快;經過河道寬的地方時,水流變緩,流速較慢。空氣也是一樣,當它流過一根粗細不等的管子時,由於空氣在管子裡是連續不斷地穩定流動,在空氣密度不變的情況下,單位時間內從管道粗的一端流進多少,從細的一端就要流出多少。

因此空氣通過管道細的地方時,必須加速流動,才能保證流量相同。由此我們得出了流動空氣的特性:流管細流速快;流管粗流速慢。

這就是氣流連續性原理。

實踐證明,空氣流動的速度變化後,還會引起壓力變化。當流體穩定流過一個管道時,流速快的地方壓力小。流速慢的地方壓力大。

飛機在向前運動時,空氣流到機翼前緣,分為上下兩股,流過機翼上表現的流線,受到凸起的影響,使流線收斂變密,流管(把兩條臨近的流線看成管子的管壁)變細;而流過下表面的流線也受凸起的影響,但下表面的凸起程度明顯小於上表面,所以,相對於上表面來說流線較疏鬆,流管較粗。由於機翼上表面流管變細,流速加快,壓力較小,而下表面流管粗,流速慢,壓力較大。這樣在機翼上、下表面出現了壓力差。

這個作用在機翼各切面上的壓力差的總和便是機翼的升力(見圖)。其方向與相對氣流方向垂直;其大小主要受飛行速度、迎角(翼弦與相對氣流方向之間的夾角)、空氣密度、機翼切面形狀和機翼面積等因素的影響。當然,飛機的機身、水平尾翼等部位也能產生部分升力,但機翼升力是飛機升空的主要升力源。

飛機之所以能起飛落地,主要是通過改變其升力的大小而實現的。這就是飛機能離陸升空並在空中飛行的奧祕。

2樓:匿名使用者

不是。飛機體積沒氣球和飛艇大,浮力支撐不起飛機的重量。

簡而言之,螺旋槳飛機和***是利用螺旋槳運動產生向上的升力;噴氣式飛機是靠特殊形狀的機翼利用向前的推進速度帶動空氣流動產生壓強差而得到向上的升力。空天飛機等在大氣層內的運動類似於噴氣式飛機,不過它還有渦輪增壓發動機和火箭發動機,附帶氧化劑,可以在無氧條件下飛行。

一般討論比較多的主要是噴氣式飛機的飛行原理。簡化起見,把空氣視作理想流體,根據伯努力原理(忽略ρgh項),一定條件下空氣的流速越大,壓強越小。機翼一般是往上凸的,且有一定的仰角,飛機前進過程中機翼下方壓強比上訪要大,所以產生了向上的壓強差。

由於機翼的面積很大,可以產生巨大的向上的升力,克服向下的重力作用。而使噴氣式飛機前進的推力(燃料燃燒後產生向後噴射的氣體的反衝力)是飛機獲得向前速度的直接原因,也是飛機獲得升力的間接原因,兩者不可混淆。

3樓:匿名使用者

飛機為什麼能飛上天及浮力知識小結

(一) 流體壓強與流速的關係

1. 流體壓強與流速的關係:

將水平管子右端開口用塞子封住,然後向容器r灌水,到達一定高度後停止灌水.容器r及三個細管中的液麵停在同一高度上.在同一水平面上a、b、c、諸點處壓強都等,這時的壓強是流體在靜止時的壓強。

如果將水平管子d端的塞子拔去,同時向容器r注入水,管子中的水在流動時,在裝置的不同地方,a、c管中的水面高度差不多相同,b管中水面則最低.這表明水平管子中的水在流動時,b處水的壓強較小,a、c點處的壓強大於b點處的壓強

分析實驗:豎直水柱的高低表示水管各處壓強的大小,因為 ,在a、b、c三處的壓強 。

相同時間裡流過a、b、c三處的水量相等,而在b處水管較細,所以在b處的流速一定比在a、c兩處的流速大,壓強小。由此可以得出一個結論:流體流動時,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。

(請聯想河流的情況,水流到河面寬敞處的流速比河面窄處流速小)

2. 機翼的升力

(1)升力的產生

實驗①:用雙手拿著一紙條靠近下嘴脣,用力向外吹氣,紙條會向上升。

分析:用力向外吹氣,紙條的上方空氣的流速大壓強小,下面空氣的壓強大,紙條會受到向上向下的壓力差,使紙條向上升起。

實驗②:請同學們手拿兩張紙,讓紙自然下垂,然後在兩張紙中間向下吹氣,紙會向中間靠攏。

分析:不吹氣時,紙的兩側空氣可近似看作靜止,兩側空氣對紙作用的壓強相等,氣壓不會引起紙運動.

吹氣時,紙接觸氣流的一側受到的壓強比靜止空氣的壓強小,結果紙在兩側壓強差的作用下,向壓強小的一側(有氣流的一側)運動,紙就向對方靠近。

(2)飛機機翼的升力

飛機升空,不是靠空氣對它的浮力,靠的是飛機的機翼受到的向上升的力。

空氣的流動在日常生活中是看不見的,但低速氣流的流動卻與水流有較大的相似性。日常的生活經驗告訴我們,當水流以一個相對穩定的流量流過河床時,在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機翼的氣流與河床中的流水類似,由於機翼一般是不對稱的,上表面比較凸,而下表面比較平,呈流線型。

流過機翼上表面的氣流就類似於較窄地方的流水,流速較快,而流過機翼下表面的氣流正好相反,類似於較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。

由於機翼橫截面形狀上下不對稱,其在相同的時間裡機翼上方氣流通過的路程長,所以速度大,比下方氣流大,根據流體力學的基本原理,流動慢的大氣壓強較大,而流動快的大氣壓強較小,這樣機翼下表面的壓強就比上表面的壓強高,換一句話說,就是大氣施加與機翼下表面的壓力(方向向上)比施加於機翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機的升力。飛機就是在這個升力的作用下升空的。

飛機起飛之前,先得在跑道上跑一段距離.飛機向前跑,空氣就相對地向後移動,空氣的壓強作用在機翼上使機翼獲得巨大的升力.機翼的形狀起了很重要的作用。

(另要知道:飛機在飛行過程中受到四種作用力:

升力----由機翼產生的向上作用力

重力----與升力相反的向下作用力,由飛機及其運載的人員、貨物、裝置的重量產生

推力----由發動機產生的向前作用力

阻力----由空氣阻力產生的向後作用力,能使飛機減速。)

3. 水翼船:

在各種交通工具中,船舶航行的速度是比較慢的,大多數船隻每小時只能行駛20-30千米。可是,有一種水翼船,速度可以達到每小時100千米以上,這就是水翼船。

水翼船的船底裝著寬大扁平的水翼,就像鴨子的腳蹼。當船在水中速度越來越快時,水翼會受到一種向上的升力,直把到整個船身都托出水面,靠水翼貼著水面滑行。這樣,整個船身由於不再受到水的阻力,所以就航行得特別快了。

水翼船因將船體托出水面而減小了阻力。與氣墊船將船體提在空氣墊層上不同,水翼船的船體是被提升在掠過水麵的翼板上的。當船停止進行時,翼板隱藏在下面。

但當船開始較快移動時,船體就升出了水面。

4. 噴霧器:

實驗③:取一裝水的杯子,把一根小塑料管a插入水中,然後用另一根小塑料管b對準a露在水面的管口處,向b管中吹氣,會看到噴霧狀的水霧。

分析:向b管中吹氣,a管上方空氣的流速大壓強小,液麵上方空氣的壓強大,把水壓出a管,隨流動的空氣而噴成水霧狀

練習:如圖右上圖,是噴霧器工作時的示意圖,當推動活塞時,瓶口的空氣速度 ,壓強 ,當壓強比瓶中液體上面的大氣壓強 時,液體就被大氣壓壓上去,隨流動的空氣而噴成霧狀。

(二)浮力知識小結:

1. 計算浮力的四種方法:

(1)力平衡法(漂浮或懸浮)。

(2)實驗測量法

(3)壓力差法

(4)阿基米德原理法:

2. 浮力公式表:

3. 流體壓強與流速的關係:流體流動時,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。

4樓:匿名使用者

流體的流速越快,壓強越小,飛機的機翼做成那樣就是使前進過程中機翼上方的氣體流速大於下方,從而產生了上下壓力差,從而把飛機「託」起來,這就是物理學中的升力。

5樓:匿名使用者

呵呵、、、其實飛機沒飛時,飛機葉片上表面與下表面壓力是相等的,這個壓力=大氣壓,

當葉片旋轉時,上表面壓力小於下表面,所以就飛了、、、

6樓:胖頭魚躍終結者

機翼上下表面形狀不同,高速運動時空氣流速不同,上下壓力不同,下面的大,升空

重力是產生浮力的原因,假設氣體不受重力,飛機根據以上理由仍能升空,所以不是浮力

7樓:匿名使用者

飛機之所以能飛,不是靠浮力,而是靠壓力,機翼下表面的壓力!

8樓:

當然是靠升力啦!!!升力是靠機翼上下面的壓強差實現的,現在該明白了吧.

9樓:她是我的小太陽

(1) 流體壓強與流速的關係

1. 流體壓強與流速的關係:

將水平管子右端開口用塞子封住,然後向容器r灌水,到達一定高度後停止灌水.容器r及三個細管中的液麵停在同一高度上.在同一水平面上a、b、c、諸點處壓強都等,這時的壓強是流體在靜止時的壓強。

如果將水平管子d端的塞子拔去,同時向容器r注入水,管子中的水在流動時,在裝置的不同地方,a、c管中的水面高度差不多相同,b管中水面則最低.這表明水平管子中的水在流動時,b處水的壓強較小,a、c點處的壓強大於b點處的壓強

分析實驗:豎直水柱的高低表示水管各處壓強的大小,因為 ,在a、b、c三處的壓強 。

相同時間裡流過a、b、c三處的水量相等,而在b處水管較細,所以在b處的流速一定比在a、c兩處的流速大,壓強小。由此可以得出一個結論:流體流動時,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。

(請聯想河流的情況,水流到河面寬敞處的流速比河面窄處流速小)

2. 機翼的升力

(1)升力的產生

實驗①:用雙手拿著一紙條靠近下嘴脣,用力向外吹氣,紙條會向上升。

分析:用力向外吹氣,紙條的上方空氣的流速大壓強小,下面空氣的壓強大,紙條會受到向上向下的壓力差,使紙條向上升起。

實驗②:請同學們手拿兩張紙,讓紙自然下垂,然後在兩張紙中間向下吹氣,紙會向中間靠攏。

分析:不吹氣時,紙的兩側空氣可近似看作靜止,兩側空氣對紙作用的壓強相等,氣壓不會引起紙運動.

吹氣時,紙接觸氣流的一側受到的壓強比靜止空氣的壓強小,結果紙在兩側壓強差的作用下,向壓強小的一側(有氣流的一側)運動,紙就向對方靠近。

(2)飛機機翼的升力

飛機升空,不是靠空氣對它的浮力,靠的是飛機的機翼受到的向上升的力。

空氣的流動在日常生活中是看不見的,但低速氣流的流動卻與水流有較大的相似性。日常的生活經驗告訴我們,當水流以一個相對穩定的流量流過河床時,在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機翼的氣流與河床中的流水類似,由於機翼一般是不對稱的,上表面比較凸,而下表面比較平,呈流線型。

流過機翼上表面的氣流就類似於較窄地方的流水,流速較快,而流過機翼下表面的氣流正好相反,類似於較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。

由於機翼橫截面形狀上下不對稱,其在相同的時間裡機翼上方氣流通過的路程長,所以速度大,比下方氣流大,根據流體力學的基本原理,流動慢的大氣壓強較大,而流動快的大氣壓強較小,這樣機翼下表面的壓強就比上表面的壓強高,換一句話說,就是大氣施加與機翼下表面的壓力(方向向上)比施加於機翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機的升力。飛機就是在這個升力的作用下升空的。

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