Równanie Bernoulliego14.6 Dynamiczna siła nośna
W odróżnieniu od statycznej
siły nośnej 
,
którą jest siła wyporu działającą zgodnie z prawem Archimedesa na
przykład na balon czy statek, dynamiczna
siła nośna
wywołana jest ruchem ciał w płynie, na przykład na skrzydła samolotu czy śmigła
helikoptera. Na rysunku-animacji 14.12 poniżej pokazane są schematycznie
linie prądu i ruch cząstek powietrza wokół skrzydła samolotu. Samolot
wybieramy jako układ odniesienia i analizujemy ruch powietrza względem
skrzydła.
Kliknij w dowolnym miejscu na rysunku żeby uruchomić animację. Ponowne kliknięcie oznacza powrót do początku.
Rys. 14.12. Linie prądu wokół skrzydła samolotu
Analizując linie prądu zauważymy, że ze
względu na ustawienie skrzydła (tak zwany kąt
natarcia ) linie prądu nad
skrzydłem są rozmieszczone gęściej niż pod skrzydłem co oznacza, że
prędkość v1 powietrza ponad skrzydłem jest większa niż
prędkość v2 pod skrzydłem. Prowadzi to do wniosku, zgodnie z prawem Bernoulliego,
że ciśnienie nad skrzydłem jest mniejsze od ciśnienia pod skrzydłem i że otrzymujemy wypadkową siłę nośną F
skierowaną ku górze. Wniosek ten wynika wprost z trzeciej zasady dynamiki
Newtona. Wektor prędkości va powietrza zbliżającego się do skrzydła
jest poziomy podczas gdy powietrze za skrzydłem jest skierowane na ukos w dół
(prędkość vb ma składową pionową). Oznacza to, że skrzydło pchnęło
powietrze w dół więc w reakcji powietrze pchnęło skrzydło do góry.
W naszych rozważaniach pominęliśmy siłę oporu powietrza tak zwaną siłę
oporu czołowego .
W warunkach rzeczywistych siła nośna jest wypadkową przedstawionej powyżej
siły parcia wynikającej z asymetrycznej budowy skrzydła i siły oporu czołowego.
Przy konstrukcji skrzydeł jak i śmigieł staramy się zminimalizować opór
czołowy.
Ta sama siła oporu czołowego wpływa znacząco na zużycie paliwa w
samochodach. Dlatego tak wielką wagę konstruktorzy przywiązują do
optymalizacji kształtu nadwozia samochodów.
Ten rozdział kończy moduł czwarty; możesz teraz przejść do podsumowania i zadań testowych.