【簡(jiǎn)介：】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)螺旋槳的運(yùn)動(dòng)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，為何電風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)？
2、為什么飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)螺旋槳的運(yùn)動(dòng)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。
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- 1、飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，為何電風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)？
- 2、為什么飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，而電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是風(fēng)？
- 3、為何飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)？
飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，為何電風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)？
當(dāng)電扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，除了能夠提供穩(wěn)定的風(fēng)流，而且受飛機(jī)張力的影響，電扇也會(huì)受到一個(gè)推力，但電扇不需要這樣的力來移動(dòng)，所以在設(shè)計(jì)電扇的過程中，將底座做得很重，電扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推力的速度就不會(huì)電扇；這就是為什么電扇不動(dòng)。如果你把電風(fēng)扇的底座拆下來試試，電風(fēng)扇可能會(huì)被風(fēng)吹倒。如果你在風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)把它抬離地面，你可以感覺到力，這說明力是存在的，但這是很危險(xiǎn)的。
螺旋槳飛機(jī)和電風(fēng)扇的扇葉利用流體在表面流動(dòng)時(shí)兩側(cè)的不同速度，使靜止的空氣有方向性地移動(dòng)。它們的原理是一樣的，都屬于流體力學(xué)的內(nèi)容。當(dāng)然，飛機(jī)螺旋槳和風(fēng)扇的風(fēng)向是相反的。飛機(jī)螺旋槳的風(fēng)從飛機(jī)前方吹向飛機(jī)后方。如果你在飛機(jī)后面，當(dāng)飛機(jī)螺旋上升時(shí)，你會(huì)感覺到它是一個(gè)巨大的風(fēng)扇。電扇的風(fēng)是由電扇的前端吹向后端。在電扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果你在后面提起一張白紙，白紙很容易被電扇吸到蓋子上。風(fēng)向和風(fēng)力是根據(jù)物體的用途來選擇的。
并不是說飛機(jī)的螺旋槳只產(chǎn)生拉力，電風(fēng)扇的葉片只產(chǎn)生風(fēng)。螺旋槳飛機(jī)在空中飛行時(shí)，主要靠空氣阻力、重力、飛機(jī)升力和螺旋槳提供前進(jìn)動(dòng)力。飛機(jī)的螺旋槳根據(jù)不同的安裝位置可以提供不同的受力效果。如螺旋槳置于飛機(jī)尾部，螺旋槳本身提供推力，這與船舶水下螺旋槳的受力效果相似。比如美國(guó)的B-36轟炸機(jī)。我們知道，飛機(jī)的升力通常用伯努利定理和牛頓第三定律來解釋，而旋轉(zhuǎn)的螺旋槳在一定意義上相當(dāng)于機(jī)翼在空中飛行，都是依靠空氣本身的作用力獲得的效果。
伯努利定理表明，快速流動(dòng)的流體系統(tǒng)中壓力小，速度慢，壓力大，因此飛機(jī)的機(jī)翼、螺旋槳也有曲面設(shè)計(jì)，當(dāng)螺旋槳快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其效果相當(dāng)于迅速穿越機(jī)翼在空中飛行，所以螺旋槳引起的拉力實(shí)際上來自葉片表面的壓力差。
為什么飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，而電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是風(fēng)？
用途不同，電風(fēng)扇要的就是風(fēng)，飛機(jī)螺旋槳要的是拉力，要拉著飛機(jī)飛行。要講清楚這個(gè)問題我們可以從飛機(jī)的機(jī)翼來做一個(gè)解剖，飛機(jī)的機(jī)翼上下面是不一樣的，下面的翼面是類似平面的，這樣一來空氣氣流通過時(shí)速度就慢，也可以說是正常的流速。上翼面是凸起的，也就是有一個(gè)曲率，這樣空氣氣流通過時(shí)氣流發(fā)散，流速快。空氣經(jīng)過機(jī)翼被分成上下兩股氣流，下氣流流速慢，壓強(qiáng)大，上氣流發(fā)散，流失快壓強(qiáng)小，力都是作用力與反作用力共同存在的，這樣下翼面的力就會(huì)向上翼面轉(zhuǎn)移，這就是升力。
那么和螺旋槳有什么關(guān)系呢？因?yàn)槁菪龢娜~片就是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)翼。例如，美國(guó)的魚鷹運(yùn)輸機(jī)就是一個(gè)很好的例子。
螺旋槳葉的剖面形狀與機(jī)翼的剖面形狀很相似，前面的翼面曲率大，背面翼面平，并且每支槳葉的前緣與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致，相當(dāng)于機(jī)翼被空氣氣流吹過，螺旋槳葉片有一個(gè)扭角，這個(gè)扭角（槳葉角）相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)翼的迎角，所以，螺旋槳飛機(jī)并非是依靠螺旋槳吹動(dòng)空氣推著飛機(jī)走，而是拉著飛機(jī)走，當(dāng)然，螺旋槳葉片也會(huì)產(chǎn)生向后吹動(dòng)的空氣，這個(gè)空氣氣流理論上可以具有推動(dòng)飛機(jī)飛行的力，實(shí)則并不強(qiáng)，因?yàn)榭諝饨?jīng)過螺旋槳葉片后，受到槳葉角的作用會(huì)發(fā)散，這個(gè)吹力不足以帶動(dòng)飛機(jī)飛行。
電風(fēng)扇不需要拉力，而是需要吹力，如果把電風(fēng)扇的葉片做成螺旋槳飛機(jī)的葉片形狀，電風(fēng)扇會(huì)跑掉的，也會(huì)使風(fēng)量減少。電風(fēng)扇葉片不用考慮葉片兩面形狀不一樣，只需要解決葉片扭角就可以，這樣風(fēng)量大。所以，電風(fēng)扇葉片制作比較簡(jiǎn)單，不需要兩面結(jié)構(gòu)不同，用一片鐵片，或者是塑料片就可以了。螺旋槳飛機(jī)的螺旋槳?jiǎng)t不可以，必須要前后葉面結(jié)構(gòu)不同，一面近乎平面，前面有曲率。
為何飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力，風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)？
所以設(shè)計(jì)不同是最重要的，因?yàn)殡婏L(fēng)扇不需要拉力，但他是需要吹氣力的，如果電風(fēng)扇的葉片做成螺旋槳飛機(jī)的葉片形狀，電風(fēng)扇將會(huì)跑開并減少風(fēng)量。風(fēng)扇葉片不需要考慮葉片兩側(cè)的不同形狀，只需要解決葉片的扭轉(zhuǎn)角，因此風(fēng)量大，因此，風(fēng)扇葉片的制造相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要兩側(cè)都有不同的結(jié)構(gòu)，用一塊鐵片或塑料片就足夠了，螺旋槳飛機(jī)的螺旋槳是不允許的。
前后葉片的結(jié)構(gòu)必須不同。一側(cè)靠近平面，前面有曲率。目的不同。電風(fēng)扇需要的是風(fēng)，飛機(jī)螺旋槳需要的是拉力，這需要拉動(dòng)飛機(jī)飛行。為了明確這個(gè)問題，我們可以從飛機(jī)的機(jī)翼進(jìn)行解剖。飛機(jī)機(jī)翼的上下兩側(cè)不同，下機(jī)翼與飛機(jī)相似，這樣，空氣流通緩慢，這也可以說是正常的流速。上機(jī)翼表面是凸面的，即有曲率，因此當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)，氣流分散，流速快。
空氣通過機(jī)翼分為上下氣流。較低的氣流速度慢，壓力大，較高的氣流發(fā)散，損失快，壓力小，力與作用力和反作用力一起存在，這樣，下機(jī)翼的力將轉(zhuǎn)移到上機(jī)翼，這是電梯。螺旋槳葉片的輪廓形狀與機(jī)翼非常相似，前翼曲率大，后翼平坦，每個(gè)葉片的前緣與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向相同。
相當(dāng)于機(jī)翼被空氣吹動(dòng)，螺旋槳葉片具有扭轉(zhuǎn)角，這相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)翼的攻角。因此，螺旋槳飛機(jī)不依靠螺旋槳吹出的空氣將飛機(jī)推開，而是將飛機(jī)拉開，當(dāng)然，螺旋槳葉片也會(huì)產(chǎn)生向后吹氣，理論上可以推動(dòng)飛機(jī)飛行，但實(shí)際上它并不強(qiáng)大，因?yàn)榭諝馔ㄟ^螺旋槳葉片后，在葉片角度的作用下會(huì)發(fā)散，這不足以驅(qū)動(dòng)飛機(jī)飛行。
關(guān)于為何飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)的問題，今天就解釋到這里。
關(guān)于《飛機(jī)螺旋槳的運(yùn)動(dòng)》的介紹到此就結(jié)束了。
