一般大型飛機(jī)如波音747,在長(zhǎng)度為70.7米,飛行重量高達(dá)394.6噸,隨便在天空中飛行。關(guān)于如此巨大的物體能在天空中飛行的機(jī)制,科學(xué)頻道MinutePhysics在一部網(wǎng)絡(luò)視頻《How Do Airplanes Fly?》中以通俗易懂的方式解釋了飛機(jī)原理“伯努利定理(sBernoulli's principle)”。 飛機(jī)之所以能漂浮在空中,是因?yàn)椤帮w機(jī)施加的多個(gè)力是平衡的(凈力為零)”。 如果凈力為零,則靜止物體將保持靜止,移動(dòng)物體將繼續(xù)移動(dòng)。 即使在地球表面10公里高度,該定律也不會(huì)改變。 在天空中飛行的飛機(jī)上乘客和飛機(jī),包括行李都被重力下拉...... 在飛行過程中撞擊飛機(jī)的空氣中的產(chǎn)生的阻力和升力,以及從發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣的產(chǎn)生的推力開始起作用。 如果這種空氣分子使飛機(jī)升起的力與飛機(jī)受到的引力相平衡,飛機(jī)將漂浮在空中。 在這里,問題“飛機(jī)如何控制看不見分子的力量?飛機(jī)的設(shè)計(jì)方式是,許多分子在飛行過程中撞擊機(jī)翼的下部時(shí),這樣就會(huì)上升。 由于地面上與飛機(jī)機(jī)翼碰撞的分子數(shù)量在上下部分相同,因此飛機(jī)不會(huì)任意上升。 然而,當(dāng)飛機(jī)移動(dòng)時(shí),設(shè)計(jì)成曲線形狀的機(jī)翼略微傾斜...... 許多分子在機(jī)翼的下部碰撞,而不是在機(jī)翼的上部碰撞,碰撞時(shí)的動(dòng)量變得很強(qiáng),因此“推動(dòng)機(jī)翼的壓力”增加。 根據(jù)機(jī)翼的坡度,撞擊上部的分子數(shù)量會(huì)更小,碰撞時(shí)的動(dòng)量也會(huì)更小。 這是因?yàn)闄C(jī)翼的上部受到向前推力的保護(hù),就像在雨中奔跑一樣,即使前面被弄濕,背部也很難弄濕。 此外,由于風(fēng)撞擊飛機(jī)機(jī)翼會(huì)畫出一條曲線,因此分子從曲線中心彈出。因此,分子撞擊上部的壓力很小。 換句話說,由于飛行中的飛機(jī)機(jī)翼的形狀是接收來自底部的大量壓力,因此來自底部的壓力變得大于重力,從而使天空可以飛行。“漂浮力”超過了“下降力”,所以飛機(jī)在空中漂浮。 分子的碰撞力也起到了使飛機(jī)減速的壓力,但由于發(fā)動(dòng)機(jī)以更大的力將分子向后推,因此發(fā)生了“漂浮在空中時(shí)向前移動(dòng)”的動(dòng)作。 獲得飛機(jī)推進(jìn)力的發(fā)動(dòng)機(jī)有“螺旋槳”、“噴氣式”、“渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)”等類型...... 最有效的發(fā)動(dòng)機(jī)“渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)”。 “螺旋槳”是通過旋轉(zhuǎn)多個(gè)葉片來獲得推進(jìn)力的裝置,葉片具有向尖端扭曲的形狀,以便有效地獲得推進(jìn)力。 可以說它是一個(gè)“小機(jī)翼”,因?yàn)樗梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)帶有多個(gè)葉片的螺旋槳并向發(fā)動(dòng)機(jī)輸送空氣來獲得推進(jìn)力。 由于帶有這種螺旋槳的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在飛機(jī)的機(jī)翼上,因此飛機(jī)具有“wings have wings”的結(jié)構(gòu)。 在飛行過程中螺旋槳“小機(jī)翼”將分子向后推,以便飛機(jī)獲得推進(jìn)力...... 通過螺旋槳獲得的推進(jìn)力,“大機(jī)翼”將分子向下吹,產(chǎn)生比分子碰撞時(shí)產(chǎn)生的“飛機(jī)減速動(dòng)力”更大的壓力。 |