A Magnus-t meg a szárnyat is meg lehet úgy érteni, ha arra gondolunk, hogy ha egy áramlási térben görbék az áramvonalak, akkor a görbületi középpont fel csökken a nyomás, ugyanis az ebből fakadó nyomáskülönbség biztosítja az áramvonalon haladó folyadékrészre a kanyarodáshoz kellő centripetális erőt.
A testtől távol ugyanaz a nyomás, a megkerült test felé pedig csökken.
Ez a szárny esetében nyilvánvaló a hatás, a forgó hengernél még azt kell figyelembe venni, hogy az egyik oldalon hosszabban (nagyobb felületen) kerül a levegő, a másikon rövidebben, így az erő (= nyomás * felület) a hosszabban kerülő oldalon kisebb.
Egyébként a forgó henger esetében az ú.n. "tapadás törvénye" miatt tér el a sebesség a két oldalon, ugyanis viszkózus közegek sebessége a falon = a fal sebessége.
De a faltól távol a görbület befolyásolja a nyomásváltozást.
Utolsó részemről, mielőtt kiraknak: azokkal a kis szalagokkal a vitorla belépőéléhez közel sokkal finomabban tudod állítani a behúzást, mint ha csak a beggelést figyelnéd.
Igen, azok nem magnószalagok. Azokat a vantnira szokták ragasztani. A vitorla belépő éle közelében színes szalagok vannak, de mondjuk én ilyeneket csak a Balatonon láttam...
Viszont én a gross kilépő élén még nem láttam szalagokat. Soha. Ott ugyanis a trimmzsinór szokott futni.
Ha a belépő él beggel, akkor húzni kell a schotton. Ha a kilépő él remeg, akkor trimmelni kell. Mivel a vitorla felső része kifelé öblösödik, profibbak hajlítanak az árbócon, meg albáznak is.
Azért azok nem magnószalagok, de ja. Mondjuk nem tudom, hogy az igazán profik hogy csinálják, mifelénk ez az elterjedt. (Arról beszélek tehát, ami a vitorla elejére van ragasztva.) De ez asszem offtopik itt.
A vitorláknak nincs ugyan profilvastagsága, de nem is a vitorla felületeinek közvetlen közelében áramló levegőfilm sebességeit kell összevetni egymással, hanem egy-egy több deciméter vastag légréteg átlagos sebességeit. A domború oldalon mindig nagyobb lesz ennek a rétegnek átlagos sebessége, mint a homorú oldalon.
Egyébként az se teljesen igaz, hogy a domború oldalon ugyanannyi idő alatt kellene végighaladnia a levegőnek, mint a homorú oldalon. A domború oldalon mindig kicsit késni fog, emiatt a vitorla homorú oldaláról (tehát onnan, ahol nagyobb a nyomás) el is indul némi levegő visszaáramlás megkerülve a kilépő élet. Ebből leváló örvények keletkeznek a kilépő él környékén a domború oldalon, amelyek rontják a hatásfokot. Amit mutat is a kilépő él remegése. A túlzott remegés azt jelzi, hogy túl nagy a nyomáskülönbség a vitorla hasa és háta között. Mert vagy túl domború a vitorla, vagy túl nagy a beállítási szöge.
A lamináris áramlást jelző szalagokat a vitorla belépő éle mögött szokták elhelyezni. Ott teljesen meg is lehet szüntetni a turbulenciát.
A vitorla körül piszkosul nem úgy áramlik a levegő, ahogy az ember elsőre elképzelné. Az áramlási vonalak már jóval a vitorla előtt kitérnek a domború oldal felé. Több áramlási vonal megy el a domború oldalon, sűrűbben vannak, ami nagyobb sebességet jelent.
Ebben a videóban rendesen elmagyarázzák, áramlási képeket is mutat.
"Az a levegő, amely felül kerüli meg a szárnyat, hosszabb utat tesz meg, mint az, amelyik alul. A hosszabb út azonos idő alatt nagyobb sebességet jelent. Erre a nagyobb sebességre kisebb nyomás gyorsította fel, mint alul. Ez a nyomáskülönbség adja a felhajtó erőt."
Igen, ezt én is hallottam sokszor, is hihetőnek is tűnik ez a "gyorsabban kell menni, hogy időben odaérjen" dolog. Ugyanakkor a vitorláshajóknál mást tapasztaltam. Ott is "szárnyprofil" van, csak függőlegesen, nem vízszintesen, ami viszi előre a hajót. Viszont nincs vastagsággal rendelkező szárny, csak egy nagyon vékony vitorla. A vitorlákat pedig úgy állítjuk, hogy nézzük (kis szalagokkal) az áramlást a vitorla mindkét oldalán, és akkor jó, ha mindkettő oldalán szépen laminárisan áramlik a levegő. Szóval mindkét oldalán ugyanakkora utat tesz meg ... és mégis működik. Fekete mágia az az áramlástan, bárki bármit mond :))
Gyanítom, hogy félreérted a Bernoulli törvényt. Talán azt gondolod, hogy az számít, milyen gyorsan mozog a levegő a cső anyagához képest - pedig nem az számít.
Érdemes átgondolni, miből is jön ki a nyomás egy szilárd felületen. A gázrészecskék ütköznek, impulzust adnak át. A felületre merőleges impulzus átadása adja a felületre merőleges erőt.
Ebből jól látszik, hogy a szilárd felület esetleges síkjában történő mozgása ebbe közvetlenül nem szól bele. A felületre merőleges impulzus nem változik attól, hogy oldalirányban mennyi a sebesség.
Ami számít, az az, hogy a nyomást gyakorló levegő mit csinál a többi levegőhöz képest. Hogyan áramlik. Ugyanis az áramlást nyomáskülönbség hozza létre. Ha ismerjük az áramlások sebességeloszlását, abból következtetni tudunk az azt létrehozó nyomás eloszlásra. Ezt fejezi ki a Bernoulli törvény.
Pl. a repülőgép szárnyprofilja olyan, hogy felül domborúbb, mint alul. Az a levegő, amely felül kerüli meg a szárnyat, hosszabb utat tesz meg, mint az, amelyik alul. A hosszabb út azonos idő alatt nagyobb sebességet jelent. Erre a nagyobb sebességre kisebb nyomás gyorsította fel, mint alul. Ez a nyomáskülönbség adja a felhajtó erőt.
Most jöhet a ravaszabb forgó henger.
Már az elején tisztáztam, hogy nem közvetlenül az számít, hogy a henger falához képest milyen a levegő sebessége. Ha létezne teljesen súrlódás mentes henger felület, akkor tök mindegy forogna-e vagy sem, nem változna semmi.
A nyomás viszonyok azért változnak meg, mert a henger vala súrlódik, magával sodorja a levegőt, ezzel megváltoztatja a levegő áramlását.
A gif-en látszik, hogyan. Ami egyik oldalon kerül, az jóval hosszabb utat tesz meg, mint ami a másikon. Ez azt jelenti, hogy nagyobb sebességgel kell mozognia. Kisebb kell legyen a nyomása.
ahogy elkezdtétek ezt a témát, beugrott az a fiatal lány, aki berántott a vonat maga alá nemrég, egy túl keskeny peronról. azt mondták, hogy ott a sebességük korlátozva volt, de már akkor is arra gondoltam, hogy mi van, ha sajnálatos módon besegít a szél az effektusba :(
a padló rezgésbe jön, melyek hullámként terjednek tova benne és a levegőnek is átadódnak
Most nem a padló lenne a vizsgálat tárgya, hanem a biliárdgolyó.
Tegyünk rá kampót és akasszuk fel, mint egy harangot.
Ezzel már el is árultam - kicsit többet a kelleténél.
A harang alakja valahogy hosszabb ideig megőrzi a belső rezgéseket.
(Valószínűleg azért, mert a belső üreg és a vékony fal kedvez a rezgéseknek.)
Szóval ha a biliárdgolyót egy erőhatás éri, akkor nem kezd el azonnal gyorsulni merevtestként teljes tömegében.
Hanem a lökéshullám elindul a test belsejében. És a túloldalról reflektálódik. Oda-vissza. Egészen addig, amíg a betáplált energia hővé nem alakul vagy hangként ki nem sugárzódik. Minél rövidebb ideig hat az erő, annál inkább az akusztikus jelenség dominál a test mozgásállapotának megváltozásához képest.
