飞机怎么飞吗?
最近回答:10/01/2013
问:
如果重力使事情落在地上,那么为什么飞机不落地?
-劳拉(16岁)
德克萨斯州的拉雷多
-劳拉(16岁)
德克萨斯州的拉雷多
答:
嗨,劳拉,
我听说过很多关于飞机是如何飞的争论……你可以在网上找到很多材料,但是我不确定你应该相信什么。(空气动力学是一个非常复杂的问题,很多问题不能解决。大多数工程师和物理学家研究这些问题,使得复杂的计算机模型。)
然而,有些事情,我们可以肯定地说。首先,我们知道,飞机不会从天上掉下来,所以必须有一个力向上在飞机上平衡重力。在飞机上推高了是什么?它必须空气:没什么。
具体地说,飞机的机翼空气向下推,由牛顿第二定律()的空气向上延后(所谓的反作用力)。正是这种反应部队从空中向下推使飞机。
但飞机往往很重……空气让他们如何了?我一直想计算这个,所以你的问题促使我最终做一个评估。我使用的确切数字是粗糙的,但应该给你一些想法,它是如何工作的。
满载,我们来考虑一个500吨的波音747起飞(我得到这些数字从维基百科)。波音747的面积约为550平方米。由于空气的翅膀在一个角度,有效面积减少;我们估计这是200平方米。起飞的速度大约是300米每秒,所以机翼相交1.7 * 10 ^ 4立方米(超过20吨!)的空气在1秒。举起500吨的飞机,必须强制空气向下,动量的变化率等于重力。这个相当简单的计算表明,20吨空气被迫向下的翅膀每秒超过200米,几乎2/3的!
这个故事的寓意吗?不要站在一个747年的翅膀在起飞!
欢呼,
大卫·施密德
(发表在10/01/2013)