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科學能解釋飛機為什麼能飛起來嘛
科學能解釋飛機為什麼能飛起來嘛
更新时间:2024-10-01 19:19:04

萊特兄弟在1903發明了世界上第一架飛機,距今已經過去一百多年了,但遺憾的是:飛機是如何飛起來的這個問題,至今人類還無法完全準确的解釋。初中時,我們在學校學習過伯努利原理,老師一般都會用這個原理來解釋飛機的起飛,于是,我們對飛機起飛中的伯努利原理深信不疑,但是各種科學研究都表明,事實并不是這麼簡單。

科學能解釋飛機為什麼能飛起來嘛(飛機為什麼能夠飛起來)1

伯努利原理

關于什麼是伯努利原理,我在之前的一篇文章中對它進行詳細的描述過乒乓球打的不好?那是你沒有學會運用這些物理定理,這裡簡單概述一下就是:在一個流體系統中,流速越大的地方壓強越小,流速越小,壓強就越大。下面是關于伯努利原理的準确描述公式。

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伯努利方程

飛機起飛與伯努利原理的關系

我們之前對于飛機起飛原理一般都是這麼用伯努利原理解釋的:機翼的上表面會向上凸起,而下表面一般是一個平直的平面,飛機向前運動過程中,氣流會在上下表面掠過,但由于上表面是一個凸起的弧形,因此氣流流過的路程更長,于是流動速度相對于下表面會更快,運用伯努利原理,我們就能得出下表面受到的壓強會比上表面的壓強更大,在這個這個壓強差會導緻形成壓力差,于是在這個壓力差的作用下将飛機托舉起來,這就是飛機的整個起飛過程。

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這個解釋看起來很完美,但是仔細分析會存在一些問題。第一,由于飛機上表面突起,因此氣流撞擊表面之後會改變氣流方向,于是會産生一個壓力的作用,這個壓力會阻礙飛機的運動,并且會産生一個向下的分力,因此,按理來說上面受到的壓力比下面受到的壓力還要大。

科學能解釋飛機為什麼能飛起來嘛(飛機為什麼能夠飛起來)6

第二,飛機翻轉過來依舊可以飛行,按照這個理論,如果飛機倒轉過來,這個力應該會變為向下,因此飛機肯定會向下墜落,然而事實卻并不是這樣,飛機不但可以保持這個高度飛行,甚至可以繼續上升。如果用伯努利原理來解釋的話,那麼明顯會存在矛盾。

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關于飛機起飛的其他解釋
  • 牛頓第二定律、第三定律

飛機在飛行的時候,機翼會存在一個仰角,這個仰角會引導氣流向下運動,因此,這些氣流會受到一個向下的作用力,根據牛頓第上定律,機翼就會受到一個向上的反作用力,于是這個力将飛機托起來。

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但這個理論也并不能解釋全部現象,在機翼的上方還會存在一個低壓區,這個低壓區也是影響飛機升力的重要因素。于是又有人提出了關于真空的理論。

  • 真空低壓區域形成導緻壓強差

飛機在向前飛行的過程中,由于機翼上部分凸起,因此氣流流過之後會在上部形成一個類似真空的狀态。

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上面的氣流會受到一個向下的壓力來填充該真空區域,于是會形成一個較低的氣壓區,而下部的氣壓較大,也會形成一個向上的托舉力。

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然而這些理論在解釋一些現象的時候都會存在不足的地方,直到現在都沒有一個能夠完全解釋這些現象的完整理論。飛機飛行的原理讓人類困惑了一百多年,當人類能夠揭開其中的奧秘時,或許能夠有更多新發現。

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