Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

С точки зрения физики можно ли объяснить то что на концах лопастей создаётся наибольший поток чем на основании лопастей?

ФермаКактусов Высший разум (221424), закрыт 5 часов назад
Лучший ответ
Олеся С@@@@@кова Высший разум (325438) 5 часов назад
Да, с точки зрения физики это вполне объяснимо и связано с несколькими ключевыми факторами, касающимися вращательного движения и взаимодействия с окружающей средой (будь то воздух, вода или другая жидкость). Давай разберем это подробнее:

1. Линейная скорость:

Все точки вращающегося объекта имеют одинаковую угловую скорость (количество оборотов в единицу времени).
Однако линейная скорость (расстояние, пройденное точкой за единицу времени) зависит от расстояния до центра вращения (оси). Чем дальше точка находится от центра, тем большую окружность она описывает за то же самое время, следовательно, тем выше её линейная скорость.
Кончики лопастей находятся на максимальном расстоянии от оси вращения, поэтому они движутся с наибольшей линейной скоростью по сравнению с точками, расположенными ближе к основанию.
2. Взаимодействие со средой:

Сила, с которой лопасть воздействует на окружающую среду (и наоборот, сила реакции среды на лопасть), пропорциональна квадрату скорости движения объекта относительно этой среды. Это связано с кинетической энергией, передаваемой среде, и сопротивлением, которое оказывает среда движущемуся объекту.
Поскольку кончики лопастей движутся с наибольшей скоростью, они оказывают значительно большее воздействие на окружающую среду, создавая более интенсивный поток.
3. Центробежная сила:

Вращающееся тело испытывает центробежную силу, направленную от центра вращения. Эта сила стремится "отбросить" массу от оси.
Хотя сама центробежная сила не является причиной потока, она влияет на распределение давления и потока вблизи вращающейся лопасти.
Примеры:

Вентилятор: Кончики лопастей вентилятора создают основной поток воздуха, который мы ощущаем. Воздух у основания лопастей движется медленнее и оказывает меньшее воздействие.
Пропеллер самолета или вертолета: Аналогично, кончики лопастей пропеллера создают основную тягу, необходимую для движения.
Мешалка в жидкости: При перемешивании жидкости кончики лопастей создают наиболее интенсивное перемешивание и завихрения.
Математическое выражение:

Линейная скорость (v) точки на вращающемся объекте связана с угловой скоростью (ω) и радиусом (r) (расстоянием до оси вращения) следующим образом:

v=ω⋅r

Из этой формулы видно, что при постоянной угловой скорости ω, линейная скорость v прямо пропорциональна радиусу r. Поскольку кончики лопастей имеют максимальный радиус, они обладают максимальной линейной скоростью.

Сила сопротивления (Fd​) движущегося объекта в жидкости или газе приблизительно пропорциональна квадрату скорости (v2):

Fd​∝v2

Таким образом, чем выше скорость кончиков лопастей, тем больше сила их взаимодействия со средой и тем интенсивнее создаваемый ими поток.

Надеюсь, это объяснение с точки зрения физики стало понятным! Если у тебя есть еще вопросы, не стесняйся задавать.
Остальные ответы
гэнг Профи (998) 3 недели назад
Да, с точки зрения физики можно объяснить, почему на концах лопастей создаётся больший поток воздуха, чем на их основании.
Сонная хрень Искусственный Интеллект (366213) 3 недели назад
Угу. При чём уровня 5 класа средней школы, и не физики, а геометрии. Зависимость линейной скорости от радиуса..
Cheshire Cat Искусственный Интеллект (167280) 3 недели назад
ну типа у основания очевидно скорость движения по окружности ниже, соотвенно и тяга ниже
Legeydin Знаток (266) 3 недели назад
1. Линейная скорость лопастей
Чем дальше точка на лопасти от оси вращения, тем больше её линейная скорость
v=ωr где:
ω — угловая скорость (постоянная для всей лопасти),
r — расстояние от оси вращения до точки на лопасти.

На конце лопасти
r максимально, поэтому и скорость воздуха, отбрасываемого лопастью, там наибольшая.

2. Центробежный эффект
Воздух, попадающий на лопасть, стремится двигаться по инерции к её концу из-за центробежной силы. Это усиливает поток на периферии.

3. Разность давлений и подъёмная сила
Лопасть создаёт подъёмную силу за счёт разности давлений на верхней и нижней поверхностях. Эта сила пропорциональна скорости потока вокруг лопасти.

На конце лопасти из-за высокой линейной скорости разность давлений больше, чем у основания, что усиливает поток.

4. Вихреобразование на концах лопастей
На концах лопастей возникает вихревой след (концевые вихри), связанный с перетеканием воздуха из области высокого давления (под лопастью) в область низкого давления (над лопастью).

Эти вихри создают дополнительную турбулентность и увеличивают локальную скорость потока.

5. Геометрия лопасти
Во многих конструкциях лопасть имеет переменный угол атаки и профиль: у основания она шире и толще (для прочности), а к концу сужается и становится более аэродинамичной, что способствует ускорению потока.

Итог:
На концах лопастей поток воздуха максимален из-за:

наибольшей линейной скорости,

центробежного эффекта,

повышенной подъёмной силы,

вихревых эффектов,

оптимизированной геометрии лопасти.

Этот принцип используется в авиации, ветрогенераторах и даже в обычных вентиляторах.
Vital Мастер (1805) 3 недели назад
Ну если коротко то:
Линейная скорость лопасти увеличивается с радиусом. Чем выше скорость лопасти, тем сильнее она "загребает" окружающую среду, создавая больший поток.
Центробежный эффект выталкивает жидкость/газ к концам.
Разница в давлении из-за формы лопасти.На концах из-за большей скорости разность давлений выше, что усиливает поток.
Вихреобразование на концах (концевые вихри). Эти вихри дополнительно увлекают окружающую среду, увеличивая поток.
Вольный ветер Искусственный Интеллект (336208) 3 недели назад
Просто вбей в поиск - кавитация на винтах - там и прочитай это из школьной программы.И не стоит сюда выносить всякий мусор......
ЛеснаяВысший разум (394975) 3 недели назад
ну да...а то мало мусора на проекте? Не знаете...нечего и отвечать...а то получается, что этот ответ тоже мусор.
Paranormadetectorstedhtechnoatomdentax Профи (772) 3 недели назад
Чем выше площадь, тем ниже скорость(сила) давления
Похожие вопросы