Uporaba Magnusovega učinka in njegovih neverjetnih lastnosti. Cikloni in anticikloni Flettnerjeva vetrna ladja

Smer toka. To je posledica skupnega vpliva takšnih fizikalnih pojavov, kot je Bernoullijev učinek, in tvorba mejne plasti v mediju okoli aerodinamičnega predmeta.

Vrteči se predmet ustvarja vrtinčno gibanje v okolju okoli sebe. Na eni strani predmeta smer vrtinca sovpada s smerjo toka okoli njega, zato se hitrost gibanja medija na tej strani poveča. Na drugi strani predmeta je smer vrtinca nasprotna smeri toka in hitrost medija se zmanjša. Zaradi te razlike v hitrosti nastane tlačna razlika, ki ustvarja prečno silo s tiste strani vrtečega se telesa, na kateri sta smer vrtenja in smer toka nasprotni, na stran, na kateri ti smeri sovpadata. Ta pojav se pogosto uporablja v športu, glej na primer posebne udarce: topspin, suha plošča v nogometu ali sistem Hop-Up v airsoftu.

Učinek je prvi opisal nemški fizik Heinrich Magnus leta 1853.

Formula za izračun sile

Idealna tekočina

Tudi če tekočina nima notranjega trenja (viskoznosti), je mogoče izračunati učinek vzgona.

Naj bo krogla v toku idealne tekočine, ki teče nanjo. Hitrost toka v neskončnosti (v bližini je seveda popačena) u → ∞ (\displaystyle (\vec (u))_(\infty )). Za simulacijo rotacije žoge uvedemo kroženje hitrosti Γ (\displaystyle \Gamma ) Okoli njega. Na podlagi Bernoullijevega zakona lahko ugotovimo, da je skupna sila, ki deluje na žogo v tem primeru enaka:

R → = − ρ Γ → × u → ∞ (\displaystyle (\vec (R))=-\rho (\vec (\Gamma ))\times (\vec (u))_(\infty )).

Jasno je, da:

skupna sila je pravokotna na tok, kar pomeni, da je upor toka idealne tekočine na kroglo enak nič (D'Alembertov paradoks)
sila se glede na razmerje med smermi kroženja in hitrostjo toka zmanjša na dvižno ali spuščajočo silo.

Viskozna tekočina

Naslednja enačba opisuje potrebne količine za izračun dviga, ki nastane z vrtenjem krogle v resnični tekočini.

F = 1 2 ρ V 2 A C l (\displaystyle (F)=(1 \over 2)(\rho )(V^(2)AC_(l))) F (\displaystyle F)- dvižna sila ρ (\displaystyle \rho )- gostota tekočine. V (\displaystyle V)- hitrost žoge glede na medij A (\displaystyle A)- prečno območje žoge C l (\displaystyle (C_(l)))- koeficient dviga

Koeficient vzgona je mogoče določiti iz grafov eksperimentalnih podatkov z uporabo Reynoldsovega števila in koeficienta vrtenja ((kotna hitrost*premer)/(2*linearna hitrost)). Za koeficiente vrtenja med 0,5 in 4,5 se koeficient vzgona giblje od 0,2 do 0,6.

Vsi so že videli, kako v nogometu ali tenisu žogica leti po neverjetni poti. Zakaj se to dogaja? Ne spomnim se, da bi nam v šolskem kurikulumu govorili o tem in vedno smo temu rekli samo "zvito". Toda kakšna sila povzroči, da leteča žoga opisuje cik-cak?

Zdaj bomo izvedeli vse to ...

Ta učinek je leta 1853 odkril nemški fizik Heinrich Magnus. Bistvo pojava je v tem, da kroglica, ko se vrti, okoli sebe ustvari vrtinec zraka. Na eni strani predmeta se smer vrtinca ujema s smerjo toka okoli njega in hitrost medija na tej strani se poveča. Na drugi strani predmeta je smer vrtinca nasprotna smeri toka in hitrost medija se zmanjša. Ta razlika v hitrosti ustvarja bočno silo, ki spremeni pot leta. Pojav se pogosto uporablja v športu, na primer posebni udarci: top spin, suha plošča v nogometu ali sistem Hop-Up v airsoftu.

Magnusov učinek je dobro prikazan v tem videu. Košarkarska žoga, vržena navpično navzdol z velike višine in zavrtena, spremeni svojo pot in nekaj časa leti vodoravno.

Magnusov učinek je bil dokazan na jezu v Avstraliji. Sprva je košarkarsko žogo preprosto vrglo z nje, poletela skoraj naravnost navzdol in pristala na predvideni točki. Nato je bila žoga še drugič vržena z jezu, medtem ko jo je rahlo zasukala (mimogrede, nogometaši pogosto naletijo na Magnusov učinek pri serviranju "zvitih" žog). V tem primeru se je objekt obnašal nenavadno. Video, ki prikazuje fizikalni pojav, je bil objavljen na YouTubu in je v samo nekaj dneh zbral več kot 9 milijonov ogledov in skoraj 1,5 tisoč komentarjev.

riž. 1 1 - mejna plast

Valj, ki se premika translatorno (ne vrti se) z relativno hitrostjo V0, obletava laminarni tok, ki je nevrtinčen (slika 1b).

Če se valj vrti in hkrati premika v translaciji, se bosta dva toka, ki ga obkrožata, medsebojno prekrivala in ustvarila nastali tok okoli njega (slika 1c).

Ko se valj vrti, se začne premikati tudi tekočina. Gibanje v mejni plasti je vrtinčno; sestavljeno je iz potencialnega gibanja, na katerega je nadgrajena rotacija. Na vrhu valja smer toka sovpada s smerjo vrtenja valja, na dnu pa ji je nasprotna. Delce v mejni plasti na vrhu valja pospešuje tok, kar preprečuje ločitev mejne plasti. Od spodaj tok upočasni gibanje v mejni plasti, kar spodbuja njeno ločitev. Odtrgane dele mejne plasti tok odnaša v obliki vrtincev. Posledično pride do kroženja hitrosti okoli valja v isti smeri, v kateri se valj vrti. Po Bernoullijevem zakonu bo tlak tekočine na vrhu valja manjši kot na dnu. Posledica tega je navpična sila, imenovana dvig. Ko se smer vrtenja valja obrne, se tudi dvižna sila spremeni v nasprotno smer.

Pri Magnusovem učinku je sila Fpod pravokotna na hitrost toka V0. Če želite najti smer te sile, morate vektor glede na hitrost V0 zavrteti za 90 ° v smeri, ki je nasprotna vrtenju valja.

Magnusov učinek lahko opazimo v poskusu s svetlobnim valjem, ki se kotali po nagnjeni ravnini.

Diagram kotalnega cilindra

Po kotaljenju po nagnjeni ravnini se masno središče valja ne premakne po paraboli, kot bi se gibala materialna točka, temveč po krivulji, ki poteka pod nagnjeno ravnino.

Če zamenjamo vrtljivi valj z vrtincem (vrtljivim stebrom tekočine) z intenziteto J=2Sw, bo Magnusova sila enaka. Tako na gibljivi vrtinec iz okoliške tekočine deluje sila, ki je pravokotna na relativno hitrost gibanja V0 in usmerjena v smeri, določeni z zgornjim pravilom vrtenja vektorja.

Pri Magnusovem efektu so med seboj povezani: smer in hitrost toka, smer in kotna hitrost, smer in posledična sila. V skladu s tem je mogoče izmeriti in uporabiti silo ali izmeriti pretok in kotno hitrost.

Odvisnost rezultata od vpliva ima naslednjo obliko (formula Zhukovsky-Kutt):

kjer je J intenzivnost gibanja okrog valja;

r je gostota tekočine;

V0 je relativna hitrost pretoka.

Omejitve manifestacije fizičnega učinka: zagotavljanje laminarnega toka tekočine (plina) preko predmeta z dvižno silo, usmerjeno navzgor.

Učinek je prvi opisal nemški fizik Heinrich Magnus leta 1853.

Šest let je študiral fiziko in kemijo - najprej na Univerzi v Berlinu, nato še eno leto (1828) v Stockholmu, v laboratoriju Jonsa Berzeliusa, nato pa v Parizu pri Gay-Lussacu in Tenardu. Leta 1831 je bil Magnus povabljen kot predavatelj fizike in tehnologije na univerzo v Berlinu, nato pa je bil do leta 1869 profesor fizike. Leta 1840 je bil Magnus izvoljen za člana Berlinske akademije, od leta 1854 pa je bil dopisni član Sanktpeterburške akademije znanosti.

Magnus je vse življenje neutrudno delal na najrazličnejših vprašanjih fizike in kemije. Še kot študent (1825) je objavil svoje prvo delo o samovžigu kovinskih prahov, leta 1828 pa je odkril po njem poimenovano platinovo sol (PtCl 2NH3). V letih 1827-33 se je ukvarjal predvsem s kemijo, nato pa z delom na področju fizike. Od slednjih so najbolj znane študije o absorpciji plinov s krvjo (1837-45), o širjenju plinov pri segrevanju (1841-44), o elastičnosti vodne pare in vodnih raztopin (1844-54), o termoelektriki (1851) in elektrolizi (1856), indukciji tokov (1858-61), toplotni prevodnosti plinov (1860), polarizaciji sevalne toplote (1866-68) in vprašanju termokromatičnosti plinov (od 1861) .

Magnus ni nič manj znan kot učitelj; Iz njegovega laboratorija je izšla večina izjemnih sodobnih nemških fizikov, v njem pa so delali tudi nekateri ruski znanstveniki.

viri

http://www.effects.ru/science/120/index.htm

http://naked-science.ru/article/video/video-effekt-magnusa-v-deistvi

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D1%83%D1%81,_%D0%93%D0%B5%D0%BD %D1%80%D0%B8%D1%85_%D0%93%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2

Spomnimo se še nekaterih zanimivih učinkov v znanosti: na primer in tukaj, oz. Spomnimo se tudi na in Izvirni članek je na spletni strani InfoGlaz.rf Povezava do članka, iz katerega je bila narejena ta kopija -

Turbojadro je ladijska pogonska naprava rotorskega tipa, ki ustvarja potisk iz vetrne energije zahvaljujoč fizičnemu pojavu, znanemu kot Magnusov učinek.

Turbojadro deluje na podlagi fizičnega procesa, ki se pojavi, ko tekočina ali plin teče okoli rotirajočega valjastega ali okroglega telesa, znanega kot Magnusov učinek. Pojav je dobil ime po imenu pruskega znanstvenika Heinricha Magnusa, ki ga je opisal leta 1853.

Predstavljajmo si kroglo ali valj, ki se vrti v toku plina ali tekočine, ki ju opere. V tem primeru se mora cilindrično telo vrteti vzdolž svoje vzdolžne osi. Med tem procesom nastane sila, katere vektor je pravokoten na smer toka. Zakaj se to dogaja? Na strani telesa, kjer smer vrtenja in vektor toka sovpadata, se hitrost zraka ali tekočega medija poveča, tlak pa se v skladu z Bernoullijevim zakonom zmanjša. Na nasprotni strani telesa, kjer sta vektorja vrtenja in pretoka večsmerna, se hitrost medija zmanjša, kot bi se upočasnila, tlak pa se poveča. Razlika v tlaku, ki nastane na nasprotnih straneh rotirajočega telesa, ustvarja prečno silo. V aerodinamiki je znana kot dvižna sila, ki vzdržuje letala, težja od zraka, v letu. Pri rotorskih jadrih je to sila z vektorjem, pravokotnim na smer vetra, ki deluje na rotorsko jadro, nameščeno navpično na krovu in se vrti vzdolž vzdolžne osi.

Flettnerjeva rotacijska jadra

Opisani fizikalni pojav je uporabil nemški inženir Anton Flettner pri ustvarjanju novega tipa ladijskega motorja. Njegovo rotorsko jadro je bilo videti kot vrteči se cilindrični vetrni stolpi. Leta 1922 je izumitelj prejel patent za svojo napravo, leta 1924 pa je prva rotacijska ladja v zgodovini, predelana škuna Bukau, zapustila zaloge.
Turbojadra Bukau so poganjali električni motorji. Na strani, kjer se je površina rotorja vrtela proti vetru, je v skladu z Magnusovim učinkom nastalo območje povečanega tlaka, na nasprotni strani pa zmanjšanega. Posledično je nastal sunek, ki je premaknil ladjo, odvisno od prisotnosti bočnega vetra. Flettner je postavil ravne plošče na vrh rotorskih valjev za boljšo orientacijo zračnega toka okoli cilindra. To je omogočilo podvojitev pogonske sile. Vrteči se votel kovinski valj-rotor, ki uporablja Magnusov učinek za ustvarjanje bočnega potiska, je bil pozneje poimenovan po svojem ustvarjalcu.

Med testiranjem so se Flettnerjeva turbojadra odlično odrezala. Za razliko od običajne jadrnice je močan bočni veter samo izboljšal zmogljivost poskusnega plovila. Dva cilindrična rotorja sta omogočila boljše uravnoteženje ladje. Hkrati je bilo mogoče s spreminjanjem smeri vrtenja rotorjev spreminjati gibanje plovila naprej ali nazaj. Seveda je bila najugodnejša smer vetra za ustvarjanje potiska strogo pravokotna na vzdolžno os plovila.

Turbosail iz Cousteauja

Jadrnice so izdelovali v 20. stoletju, izdelujejo pa jih v 21. Sodobna jadra so izdelana iz lažjih in močnejših umetnih materialov, jadralna oprema pa se hitro zloži s pomočjo elektromotorjev in ljudi razbremeni fizičnega dela.

Vendar pa je bila v zraku ideja o popolnoma novem sistemu, ki bi uporabljal vetrno energijo za ustvarjanje potiska ladje. Izbral ga je francoski raziskovalec in izumitelj Jacques-Yves Cousteau. Kot oceanografa je bil zelo navdušen nad uporabo vetra kot potiska - brezplačnega, obnovljivega in okolju popolnoma prijaznega vira energije. V zgodnjih osemdesetih letih je začel delati na ustvarjanju takšnih pogonov za sodobne ladje. Za osnovo je vzel Flettnerjeva turbojadra, vendar je sistem močno posodobil, ga naredil kompleksnejšega, a hkrati povečal njegovo učinkovitost.

Kakšna je razlika med turbojadrom Cousteau in pogonskim sistemom Flettner? Cousteaujeva zasnova je navpično nameščena votla kovinska cev, ki ima aerodinamičen profil in deluje po enakem principu kot krilo letala. V prerezu ima cev kapljasto ali jajčasto obliko. Na njegovih straneh so rešetke za dovod zraka, skozi katere se črpa zrak skozi sistem črpalk. In takrat pride v poštev Magnusov učinek. Turbulenca zraka ustvarja razliko v tlaku znotraj in zunaj jadra. Na eni strani cevi se ustvari podtlak, na drugi pa tesnjenje. Posledično nastane bočna sila, ki povzroči premikanje ladje. V bistvu je turbojadro navpično nameščeno aerodinamično krilo: na eni strani zrak teče počasneje kot na drugi, kar ustvarja razliko v tlaku in bočni potisk. Podoben princip se uporablja za ustvarjanje vzgona na letalu. Turbojadro je opremljeno z avtomatskimi senzorji in je nameščeno na vrtljivi ploščadi, ki jo krmili računalnik. Pametni stroj postavi rotor glede na veter in nastavi zračni tlak v sistemu.

Cousteau je prototip svojega turbojadra prvič preizkusil leta 1981 na katamaranu Moulin à Vent med plovbo po Atlantskem oceanu. Med potovanjem je katamaran zaradi varnosti spremljala večja ekspedicijska ladja. Eksperimentalno turbo jadro je zagotavljalo potisk, vendar manj kot tradicionalna jadra in motorji. Poleg tega so do konca potovanja zaradi utrujenosti kovine varilni šivi počili pod pritiskom vetra in konstrukcija je padla v vodo. Vendar je bila ideja sama potrjena in Cousteau s sodelavci se je osredotočil na razvoj večjega rotacijskega plovila Halsion. Izstreljen je bil leta 1985. Turbojadra na njem so dodatek k agregaciji dveh dizelskih motorjev in več propelerjev in omogočajo prihranek pri porabi goriva za tretjino. Tudi 20 let po smrti svojega ustvarjalca je Alsion še vedno v gibanju in ostaja paradna ladja flotile Cousteau.

Turbosail proti platnenim krilom

Tudi v primerjavi z najboljšimi sodobnimi jadri turbojadro-rotor zagotavlja 4-krat večji koeficient potiska. Za razliko od jadrnice močan bočni veter ne samo, da za rotacijsko ladjo ni nevaren, ampak je najbolj koristen za njeno napredovanje. Dobro se giblje tudi pri čelnem vetru pod kotom 250. Hkrati ima ladja s tradicionalnimi jadri najbolj »ljuba« hrbtni veter.

Sklepi in obeti

Zdaj so na nemški tovorni ladji E-Ship-1 kot pomožni propulzorji nameščeni natančni analogi Flettnerjevih jader. In njihov izboljšan model se uporablja na jahti Alsion, ki je v lasti fundacije Jacques-Yves Cousteau.
Tako trenutno obstajata dve vrsti pogonskih sistemov za sistem Turbosail. Konvencionalno rotorsko jadro, ki ga je v začetku 20. stoletja izumil Flettner, njegovo posodobljeno različico pa Jacques-Yves Cousteau. V prvem modelu skupna sila izvira iz zunanje strani vrtečih se valjev; v drugi, bolj zapleteni različici, električne črpalke ustvarjajo razliko v zračnem tlaku znotraj votle cevi.

Prvo turbo jadro je sposobno poganjati plovilo samo v bočnem vetru. Zaradi tega razloga Flettnerjeva turbojadra niso postala razširjena v svetovni ladjedelništvu. Konstrukcijska značilnost turbojadra Cousteau omogoča pridobitev pogonske sile ne glede na smer vetra. Plovilo opremljeno s takšnimi propulzorji lahko pluje tudi proti vetru, kar je nesporna prednost tako pred klasičnimi jadri kot pred rotorskimi jadri. Toda kljub tem prednostim sistem Cousteau tudi ni bil dan v proizvodnjo.

To ne pomeni, da se dandanes Flettnerjeva ideja ne poskuša uresničiti. Obstaja vrsta amaterskih projektov. Leta 2010 je bila po Bukau in Alsionu zgrajena tretja ladja v zgodovini z rotorskimi jadri - 130-metrski nemški tovornjak razreda Ro-Lo. Pogonski sistem plovila je sestavljen iz dveh parov vrtljivih rotorjev in nekaj dizelskih motorjev v primeru mirovanja in za ustvarjanje dodatnega oprijema. Rotorska jadra igrajo vlogo pomožnih motorjev: za ladjo z izpodrivom 10,5 tisoč ton štirje vetrni stolpi na palubi niso dovolj. Vendar pa lahko te naprave prihranijo do 40 % goriva na vsakem letu.
Toda Cousteaujev sistem je bil po krivici izpuščen v pozabo, čeprav je bila ekonomska izvedljivost projekta dokazana. Danes je Alsion edina polnopravna ladja s tovrstnim pogonom. Nejasno je, zakaj se sistem ne uporablja v komercialne namene, zlasti na tovornih ladjah, saj omogoča prihranek do 30% dizelskega goriva, tj. denar.

Smer toka. To je posledica skupnega vpliva takšnih fizikalnih pojavov, kot je Bernoullijev učinek, in tvorba mejne plasti v mediju okoli aerodinamičnega predmeta.

Učinek je prvi opisal nemški fizik Heinrich Magnus leta 1853.

Formula za izračun sile

Idealna tekočina

Tudi če tekočina nima notranjega trenja (viskoznosti), je mogoče izračunati učinek vzgona.

Naj bo krogla v toku idealne tekočine, ki teče nanjo. Hitrost toka v neskončnosti (v bližini je seveda popačena) $\vec(u)_\infty$ . Za simulacijo rotacije žoge uvedemo kroženje hitrosti $\Gama$ Okoli njega. Na podlagi Bernoullijevega zakona lahko ugotovimo, da je skupna sila, ki deluje na žogo v tem primeru enaka:

$\vec(R)=-\rho\vec(\Gamma)\times\vec(u)_\infty$ .

Jasno je, da:

skupna sila je pravokotna na tok, kar pomeni, da je upor toka idealne tekočine na kroglo enak nič (D'Alembertov paradoks)
sila se glede na razmerje med smermi kroženja in hitrostjo toka zmanjša na dvižno ali spuščajočo silo.

Viskozna tekočina

Naslednja enačba opisuje potrebne količine za izračun dviga, ki nastane z vrtenjem krogle v resnični tekočini.

$(F)=(1\nad 2) ( \rho) (V^2AC_l)$ $F$ - dvižna sila $\rho$ - gostota tekočine. $V$ - hitrost žoge glede na medij $A$ - prečno območje žoge $(C_l)$ - koeficient dviga ( angleščina)

Aplikacija

Vetrni generatorji

Vetrni generator "zračni rotor" je privezana naprava, ki se s helijem dvigne na višino od 120 do 300 metrov)

Turbojadra na ladjah

Od osemdesetih let 20. stoletja deluje Cousteau Halcion s kompleksnim turbojadrom, ki uporablja Magnusov učinek.

Od leta 2010 obratuje tovorna ladja E-Ship 1 z enostavnejšimi rotorskimi jadri Anton Flettner

Napišite oceno o članku "Magnusov učinek"

Opombe

Literatura

L. Prandtl"Magnusov učinek in ladja vetra." (revija "Advances in Physical Sciences", številka 1-2. 1925)
L. Prandtl. O gibanju tekočine z zelo majhnim trenjem. - 1905.

Povezave

//elementy.ru
// technicamolodezhi.ru

Odlomek, ki opisuje Magnusov učinek

"No, končno sem vse opravil, zdaj bom počival," je pomislil princ in dovolil Tihonu, da se je slekel.
Namrščen od nejevolje zaradi naporov, ki jih je bilo treba vložiti, da bi slekel kaftan in hlače, se je princ slekel, se težko pogreznil na posteljo in kot da je bil zamišljen, prezirljivo gledal svoje rumene, suhe noge. Ni razmišljal, ampak je okleval pred težavo, ki je bila pred njim, da bi dvignil te noge in se premaknil na posteljo. »Oh, kako je težko! Oh, ko bi le hitro, hitro konec tega dela in bi me izpustili! - mislil je. Stisnil je ustnice in se tako potrudil že dvajsetič ter legel. A komaj se je ulegel, se je nenadoma vsa postelja enakomerno premikala pod njim naprej in nazaj, kot da bi močno dihal in silil. To se mu je dogajalo skoraj vsak večer. Odprl je oči, ki so bile zaprte.
- Ni miru, prekleti! - je zarenčal od jeze na nekoga. »Ja, ja, še nekaj je bilo pomembno, nekaj zelo pomembnega sem si prihranil zvečer v postelji. Ventili? Ne, to je rekel. Ne, nekaj je bilo v dnevni sobi. Princesa Marya je o nečem lagala. Desalles - ta norec - je nekaj govoril. Nekaj je v mojem žepu, ne spomnim se."
- Tih! O čem sta se pogovarjala pri večerji?
- O princu Mihailu ...
- Utihni, utihni. – Princ je udaril z roko po mizi. - Da! Vem, pismo princa Andreja. Princesa Marya je brala. Desalles je rekel nekaj o Vitebsku. Zdaj bom prebral.
Ukazal je vzeti pismo iz žepa in prestaviti mizo z limonado in belkasto svečo na posteljo ter si nadeti očala in začel brati. Tu je šele v tišini noči, v šibki svetlobi izpod zelene kape, prvič prebral pismo in za trenutek razumel njegov pomen.
»Francozi so v Vitebsku, po štirih prehodih so lahko pri Smolensku; morda so že tam."
- Tih! - Tihon je skočil. - Ne, ne, ne, ne! - je zavpil.
Pismo je skril pod svečnik in zaprl oči. In zamislil si je Donavo, svetlo popoldne, trsje, ruski tabor in vstopi on, mlad general, brez ene gube na obrazu, vesel, vesel, rdeč, v Potemkinov poslikani šotor in žgoča zavist. za njegovo najljubšo, prav tako močno, kot takrat, skrbi. In spomni se vseh besed, ki so bile takrat izrečene na njegovem prvem srečanju s Potemkinom. In zamisli si nizko, debelo ženo z rumenim v debelem obrazu - mamo cesarico, njene nasmehe, besede, ko ga je prvič pozdravila, in spomni se njenega obraza na mrliškem vozu in tistega spopada z Zubovom, ki je bil takrat z njeno krsto za pravico, da se ji približa roki.
"O, hitro, hitro nazaj v tisti čas, pa da se zdaj vse čim prej konča, čim hitreje, da me pustijo pri miru!"

Plešaste gore, posestvo kneza Nikolaja Andrejiča Bolkonskega, se je nahajalo šestdeset verstov od Smolenska, za njim in tri verste od moskovske ceste.
Istega večera, ko je princ ukazal Alpatychu, je Desalles, ki je zahteval srečanje s princeso Maryo, obvestil, da ker princ ni povsem zdrav in ne sprejema nobenih ukrepov za njegovo varnost, in iz pisma princa Andreja je bilo jasno, da je ostal v Plešastih gorah. Če ni varno, ji spoštljivo svetuje, naj skupaj z Alpatyčem napišeta pismo vodji province v Smolensku s prošnjo, naj jo obvesti o stanju stvari in obsegu nevarnosti, do katere Plešaste gore so izpostavljene. Desalle je guvernerju napisal pismo za princeso Marijo, ki ga je podpisala, in to pismo je bilo dano Alpatychu z ukazom, naj ga predloži guvernerju in se v primeru nevarnosti vrne čim prej.
Ko je prejel vsa naročila, je Alpatych v spremstvu svoje družine v belem pernatem klobuku (knežje darilo) s palico, tako kot princ, odšel, da bi sedel v usnjenem šotoru, polnem treh dobro hranjenih Savras.
Zvon je bil privezan in zvonovi pokriti s kosi papirja. Princ ni dovolil nikomur, da bi jezdil z zvonom po Plešastih gorah. Toda Alpatych je imel rad zvonce in zvonove na dolgem potovanju. Alpatičevi dvorjani, zemstvo, uradnik, kuharica - črna, bela, dve stari ženski, kozaški fant, kočijaži in razni služabniki so ga pospremili.

Učinek je prvi opisal nemški fizik Heinrich Magnus leta 1853.

Formula za izračun sile

Idealna tekočina

Tudi če tekočina nima notranjega trenja (viskoznosti), je mogoče izračunati učinek vzgona.

Naj bo krogla v toku idealne tekočine, ki teče nanjo. Hitrost toka je v neskončnosti (v bližini je seveda popačena). Za simulacijo rotacije žoge uvedemo kroženje hitrosti okoli nje. Na podlagi Bernoullijevega zakona lahko ugotovimo, da je skupna sila, ki deluje na žogo v tem primeru enaka:

Jasno je, da:

skupna sila je pravokotna na tok, kar pomeni, da je upor toka idealne tekočine na kroglo enak nič (D'Alembertov paradoks)
sila se glede na razmerje med smermi kroženja in hitrostjo toka zmanjša na dvižno ali spuščajočo silo.

Viskozna tekočina

Naslednja enačba opisuje potrebne količine za izračun dviga, ki nastane z vrtenjem krogle v resnični tekočini.

F- dvižna sila - gostota tekočine. V- hitrost žoge A- prečno območje žoge Cl- koeficient dviga ( angleščina)

Aplikacija

Povezave

Zakaj se žoga v nekaterih športih giblje po "nemogočih" tirnicah? //elementy.ru
Fizika nogometa // technicamolodezhi.ru

Literatura

L. Prandtl"Magnusov učinek in ladja vetra." (revija "Advances in Physical Sciences", številka 1-2. 1925)
L. Prandtl O gibanju tekočine z zelo majhnim trenjem. - 1905.

Opombe

Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj je "Magnusov učinek" v drugih slovarjih:

Magnusov učinek- Magnuso reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Magnusov učinek vok. Magnusov učinek, m rus. Magnusov učinek, m; fenomen Magnus, n pranc. effet Magnus, m … Fizikos terminų žodynas

Magnusov učinek pri delovanju na vrtečo se kroglo Magnusov učinek je fizikalni pojav, ki nastane, ko tok tekočine ali plina teče okoli rotirajočega telesa. Nastane sila, ki deluje na telo in je usmerjena pravokotno na smer toka ... Wikipedia

Magnusov učinek- Magnusov učinek. MAGNUSOV UČINEK, pojav prečne sile Y, ki deluje na telo, ki se vrti v toku tekočine ali plina, ki teče okoli njega; vedno usmerjen s tiste strani vrtečega se telesa, na kateri sta smer vrtenja in smer toka... ... Ilustrirani enciklopedični slovar

Magnusov učinek Enciklopedija "Letalstvo"

Magnusov učinek- Magnusov učinek. Magnusov učinek (poimenovan po nemškem znanstveniku G. G. Magnusu, G. G. Magnus) pojav prečne sile, ko enakomeren tok tekočine ali plina teče okoli rotirajočega telesa. Ta sila je usmerjena proti tisti strani rotirajočega telesa ... Enciklopedija "Letalstvo"

Pojav prečne sile Y, ki deluje na telo, ki se vrti v toku tekočine ali plina, ki teče okoli njega; Y je usmerjen na stran, kjer smer hitrosti toka υ in smer vrtenja telesa sovpadata. Odkril G. G. Magnus leta 1852. * * *… … enciklopedični slovar

Pojav prečne sile, ki deluje na telo, ki se vrti v toku tekočine (plina), ki deluje nanj; odprto znanstvenik G. G. Magnus (N. G. Magnus) leta 1852. Če na primer vrteči se neskončno dolg krožni valj teče okoli nerotacijskega... Fizična enciklopedija

- (poimenovano po nemškem znanstveniku G. G. Magnusu, G. G. Magnus) pojav prečne sile, ko enakomeren tok tekočine ali plina teče okoli rotirajočega telesa. Ta sila je usmerjena na tisto stran rotirajočega telesa, na kateri sta smeri vrtenja in... ... Enciklopedija tehnologije

Pojav prečne sile Y, ki deluje na telo, ki se vrti v toku tekočine ali plina, ki teče okoli njega; Y je usmerjen v smeri, kjer sovpadata hitrost toka v in rotacija telesa. Odkril G. G. Magnus leta 1852 ... Veliki enciklopedični slovar

Sila, ki deluje na cilindrično telo (rotor), ko se vrti v gibljivi tekočini ali plinu (na primer v zraku z vetrom) in nastane zaradi razlike v tlaku. Ta sila je pravokotna na smer gibanja medija (v našem primeru na... ... Marine Dictionary