Лекция – 12. Гидроаэродинамика

Эффект Магнуса. Поместим тело цилиндрической формы, вращающееся вокруг своей оси, в струю воздуха, направленную перпендикулярно оси (Рис.77).Горизонтальные стрелки указывают направление движения воздуха. Направление и длина вертикальных стрелок соответствуют величине и направлению сил давления воздуха на верхнюю и нижнюю части цилиндра. Стрелки на окружности показывают направление вращения цилиндра.
Направление движения воздуха и поверхности цилиндра в верхней его части совпадают, что способствует увеличению скорости воздуха относительно цилиндра. Направления движения воздуха и поверхности цилиндра в нижней его части противоположны, поэтому скорость воздуха относительно цилиндра в нижней его части уменьшается. Согласно уравнению Бернулли, давление воздуха на нижнюю часть цилиндра больше, чем на верхнюю часть. Разность давлений создаёт силу, действующую на цилиндр перпендикулярно его оси. На Рис.77 эта сила направлена вверх – стрелка внутри круга. В этом и есть суть эффекта Магнуса.
Эффект Магнуса часто используют футболисты и теннисисты. Вращающийся мяч по кривой линии.
Уравнение Бернулли или теорему Бернулли можно легко проверить на простом опыте. Возьмём за края два листа бумаги и подуем между ними. Мы увидим, что они тут же сблизятся и даже соединятся. В созданном нами потоке воздуха между листами давление меньше, чем в окружающем пространстве. Внешнее давление заставляет и заставляет их сближаться.
Хорошо известно, что стоять рядом с быстро идущим железнодорожным составом опасно. Движущийся состав создает струю воздуха, давление в которой меньше атмосферного. Поэтому возникает сила, действующая на человека в направлении к движущемуся поезду.
Ураганный ветер чаще срывает крыши тех домов, чердачные окна которых были закрыты. Ветер это струя воздуха, движущегося с большой скоростью, поэтому давление воздуха над крышей дома становится меньше давления воздух над крышей. Разность давлений создает силу приподнимающую крышу и ветер уносит её. Поэтому в старину крестьяне, предчувствуя ураган , открывали чердачные окна, чтобы давления воздуха над крышей и под ней были одинаковы.