升力

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围绕物体流动的流体对其施加力。升力是该力的垂直于迎面而来的流动方向的分量。它与阻力形成对比,阻力是平行于流动方向的力的分量。升力通常向上作用以抵抗重力,但它可以在与流动成直角的任何方向上作用。 如果周围的流体是空气,则该力称为空气动力。在水或任何其他液体中,它被称为流体动力。 动态升力与流体中的其他类型的升力不同。空气静力升力或浮力,其中内部流体比周围流体轻,不需要运动,被气球、飞艇、飞艇、船和潜...

简介

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围绕物体流动的流体对其施加力。 升力是该力的垂直于迎面而来的流动方向的分量。 它与阻力形成对比,阻力是平行于流动方向的力的分量。 升力通常向上作用以抵抗重力,但它可以在与流动成直角的任何方向上作用。

如果周围的流体是空气,则该力称为空气动力。 在水或任何其他液体中,它被称为流体动力

动态升力与流体中的其他类型的升力不同。 空气静力升力或浮力,其中内部流体比周围流体轻,不需要运动,被气球、飞艇、飞艇、船和潜艇使用。 摩托艇、冲浪板、风帆冲浪、帆船和滑水板使用滑行升降机,其中只有身体的下部浸没在液体流中。

概览

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围绕固体物体表面流动的流体对其施加力。 无论物体是在静止流体中移动(例如飞机在空中飞行)还是物体静止而流体在运动(例如风洞中的机翼)或者两者是否都在运动(例如 帆船利用风前进)。 升力是该力的垂直于迎面而来的流动方向的分量。 升力总是伴随着拖曳力,拖曳力是平行于流动方向的表面力的分量。

升力主要与固定翼飞机的机翼有关,尽管它更广泛地由许多其他流线型物体产生,例如螺旋桨风筝、直升机旋翼、赛车机翼、海上风帆、风力涡轮机,以及帆船龙骨、轮船 的舵,和水中的水翼。 飞行和滑翔动物也使用升力,尤其是鸟类、蝙蝠和昆虫,甚至在植物世界中某些木的种子也使用升力。虽然升力这个词的一般含义假设升力与重量相反,但升力可以在 相对于重力的任何方向,因为它是相对于流动方向而不是重力方向定义的。 当飞机在直线水平飞行中巡航时,大部分升力与重力相反。 然而,当飞机在转弯中爬升、下降或倾斜时,升降机相对于垂直方向倾斜。 升力也可以在某些特技飞行中或在赛车的机翼上充当下压力。 升降机也可能在很大程度上是水平的,例如在帆船上。

本文讨论的升力主要与机翼有关,尽管海洋水翼和螺旋桨具有相同的物理原理和相同的工作方式,尽管空气和水在密度、压缩性和粘度等方面存在差异。

升力机翼周围的流动是一种流体力学现象,基本上可以在两个层面上理解:有数学理论,它们基于既定的物理定律并准确地表示流动,但需要求解偏微分方程。 还有没有数学的物理解释,不够严谨。 用这些定性术语正确解释提升是困难的,因为所涉及的因果关系是微妙的。 涵盖所有基本方面的综合解释必然很复杂。 也有许多简化的解释,但都留下了现象的重要部分无法解释,而有些也有根本不正确的元素。

机翼升力的简化物理解释

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机翼是一种流线型的形状,能够产生比阻力大得多的升力。 平板可以产生升力,但不如流线型机翼那么大,并且阻力稍大。大多数简化的解释遵循两种基本方法之一,基于牛顿运动定律或伯努利原理。

机翼升力

基于流动偏转和牛顿定律的解释

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机翼在空气流过时通过对空气施加向下的力来产生升力。 根据牛顿第三定律,空气必须对机翼施加一个相等且相反(向上)的力,这就是升力。

当气流接近机翼时,它向上弯曲,但当它通过机翼时,它改变方向并沿着向下弯曲的路径前进。 根据牛顿第二定律,这种流动方向的改变需要机翼向空气施加向下的力。 那么牛顿第三定律要求空气对机翼施加向上的力; 因此,会产生与方向变化相反的反作用力升力。 在飞机机翼的情况下,机翼对空气施加向下的力,而空气对机翼施加向上的力。

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词条目录
  1. 简介
  2. 概览
  3. 机翼升力的简化物理解释
  4. 基于流动偏转和牛顿定律的解释

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