چهار نیروی مؤثر بر پرواز

چهار نیروی مؤثر بر پرواز

چهار نیرویی که بر پرواز یک شیء مؤثرند عبارتند از وزن، برآ، رانش و پسا. این نیروها باعث می شوند یک شیء علاوه بر این که پروازمی کند، در حال پرواز به بالا و پایین حرکت کند و سریع تر یا آهسته تر حرکت کند. به این ترتیب میزان تغییر هر نیرو بر این که چگونه جسم در هوا حرکت می کند تأثیر می گذارد.

1- نیروی وزن: وزن، نیروی جاذبه است. وزن درجهت رو به پایین، به سمت مرکز زمین عمل می کند.

هر چیزی که برروی زمین است وزن دارد. این نیرو از نیروی جاذبه ای ناشی می شود که اشیا را رو به پایین می کشد. بنابراین یک هواپیما برای پرواز به فشاری در جهت مخالف نیروی جاذبه نیاز دارد. این که این فشار چقدر باید قوی باشد را وزن شیء کنترل می کند. بادکنک در مقایسه با جامبوجت به فشار رو به بالای خیلی کمتری نیاز دارد تا بتواند پرواز کند.

2- نیروی برآ (لیفت): نیروی برآ، نیرویی است که به طور مستقیم در زاویه قائمه (راست)، مقابل وزن یک هواپیما عمل می کند و هواپیما را در هوا نگه می دارد.

نیروی برآ فشاری است که به هر چیزی اجازه می دهد به بالا حرکت کند. نیروی برآ در مقابل وزن است. هر چیزی که پرواز می کند باید نیروی برآ داشته باشد. هواپیمایی که قرار است رو به بالا حرکت کند، باید نیروی برآیی بیشتر از وزنش داشته باشد. بالون هوای گرم نیروی برآ دارد چراکه هوای گرم داخل آن سبک تر از هوای اطرافش است.

هوای گرم صعود می کند و بالون هم با آن حمل می شود. نیروی برآی بالگرد از تیغه های چرخان بالای بالگرد ناشی می شود. حرکت این تیغه های چرخان در میان هوا هلیکوپتر را به سمت بالا حرکت می دهد. نیروی برآ برای هواپیما به وسیله همه بخش های آن ایجاد می شود اما بیشتر نیروی برآ در یک هواپیمای معمولی به وسیله بال ها ایجاد می شود.

3- نیروی رانش یا تراست:  نیروی رانش، نیرویی است که یک ماشین در حال پرواز را در مسیر حرکتش به جلو می راند. نیروی رانش را موتورها تولید می کنند.

نیروی رانش نیرویی مقابل نیروی پسا است. نیروی رانش فشاری است که چیزی را رو به جلو حرکت می دهد. برای این که یک هواپیما حرکت رو به جلویش را حفظ کند، باید نیروی رانش بیش از نیروی پسا باشد. یک هواپیمای کوچک ممکن است نیروی رانش را از یک پروانه دریافت کند. یک هواپیمای بزرگ تر ممکن است نیروی رانش را از موتورهای جت بگیرد. هواپیمای بی موتور (گلایدر) نیروی رانش ندارد. این نوع هواپیما تنها تا زمانی می تواند پرواز کند که نیروی پسا باعث کند شدن حرکت آن شود و در نتیجه این هواپیما روی زمین فرود می آید.

نیروی پسا (درگ)
نیروی پسا (درگ)

4- نیروی پسا (درگ) : نیروی پسا مخالف با جهت حرکت ماشین در حال پرواز عمل می کند. نیروی پسا به وسیله اصطکاک و اختلاف در فشار هوا ایجاد می شود .

نیروی پسا، نیرویی است که تلاش می کند حرکت چیزی را کند کند. نیروی پسا حرکت یک شیء را سخت می کند. این که در میان آب راه برویم و یا بدویم از این که میان هوا بدویم یا راه برویم سخت تر است. این به خاطر این است که آب در مقایسه با هوا نیروی پسای بیشتری ایجاد می کند. همچنین شکل یک شیء نیز مقدار نیروی پسا را تغییر می دهد. اکثرسطوح گرد نسبت به سطوح تخت نیروی پسای کمتری دارند. سطوح باریک هم معمولاً در مقایسه با آنهایی که سطوح پهن دارند از نیروی پسای کمتری برخوردارند. وقتی هوای بیشتری با یک سطح برخورد می کند نیروی پسای بیشتری هم ایجاد می کند.

سه نیروی آخری آیرودینامیک هستند.

هنگام پرواز یک هواپیما همه چهار نیرو عمل می کنند. وقتی که یک هواپیما مستقیم و با سرعتی ثابت پرواز می کند، نیروی برآ با وزن و نیروی رانش (تراست) با نیروی پسا تعادل ایجاد می کنند. هنگامی که هواپیما بالا می رود یا فرود می آید، سرعتش زیاد می شود و یا کند می گردد و هنگامی که هواپیما می چرخد توازن نیروها به هم می خورد.

اما بر فضاپیمای در حال حرکت در فضا تنها دو نیرو اثر می گذارد. این دو نیرو عبارتند از: نیروی وزن و نیروی رانش.

یک فضاپیما، حتی وقتی در مدار است وزن دارد و از نیروی رانش برای رسیدن به فضا و مانور دادن در آن استفاده می کند. اما نیروی برآ و نیروی پسا در خلأ فضا وجود ندارند. نیروی برآ و نیروی پسا هر دو در نتیجه حرکت شیء در هوا ایجاد می شوند.

چگونه بال های هواپیما نیروی برآ را فراهم می کنند؟

شکل بال ها است که باعث می شود یک هواپیما بتواند پرواز کند. بال های هواپیما در بالا منحنی و در زیر صافند. شکل بال ها باعث می شود هوا در بالای بال سریع تر از زیر بال جریان یابد. بنابراین بر قسمت بالای بال فشار هوای کمتری وارد می شود. این وضعیت باعث می شود که بال وهواپیمایی که بال به آن متصل است، به بالا حرکت کند. استفاده از منحنی برای تغییر فشار هوا ترفندی است که در بسیاری از هواپیماها مورد استفاده قرار گرفته. در پره های چرخان بالگرد هم از این ترفند استفاده می شود. نیروی برآ برای بادکنک ها هم از شکل منحنی آن به وجود می آید. حتی در قایق های بادبانی هم از این موضوع استفاده می شود. بادبان قایق مانند یک بال است. این آن چیزی است که باعث می شود قایق بادبانی حرکت کند.

Post Your Comment Here

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.