亞太科學教育論壇, 第五期, 第一冊, 文章八(二零零四年四月) 吳本韓、蘇若望 「飛行」和「紙飛機」的教學活動 |
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貳、飛機飛行的物理
2.1、柏努利定律(Bernoulli's Principle)
在不可壓縮和無黏滯性的流體中,沿著某一流線﹙streamline﹚(Duncan, 1992)
P + ρ g h +ρ v2 / 2 = 恆量 (1)當中 P 是流體靜態壓強,ρ是流體密度,g 是重力,h 是高度,v 是流體速率, ρv2/2是流體動態壓強。
假設以上條件適用於空氣。當飛機飛行時,機翼穿越空氣;經過機翼上下的氣流的壓強和速率會有差別,經過上面的氣流壓強較小,速率較快,此外ρ g h 的差別很小,我們可以將柏努利定律重寫可成:
ΔP = (vU2 – vL2 ) ρ /2 (2)當中vU 是經過機翼上面的氣流的速率,vL 是經過機翼下面的氣流的速率,ΔP 是機翼上下的壓強差。作用於機翼不同方向的壓強,最後合成一個向上的力,這就是升力了。機翼在空氣中劃過的速率愈快,或是機翼的面積愈大時,所產生的升力就越大,而翼型的設計就是使流經上下的氣流可產生更大的壓強差別。
Copyright (C) 2004 HKIEd APFSLT. Volume 5, Issue 1, Article 8 (Apr., 2004). All Rights Reserved.