Bài 8: khảo sát lực nâng cánh máy bay | Bài tập môn thí nghiệm vật lý 1 trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
1. Cánh máy bay trong bài có hình dạng như thế nào ? Tại sao nó cần hình dạng như vậy ? Cánh máy bay thường có hình dạng mảnh và hơi cong lên ở phía trên và phẳng ở phía dưới. Đây được gọi là hình dạng cánh máy bay phản lực, và nó được thiết kế đặc biệt để tạo ra sức nâng (lift) cần thiết để máy bay có thể bay. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202)
Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin:
Tác giả:
Thông tin :
Môn:
Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202)
Trường:
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả:
Tài liệu liên quan:
Preview text:
BÀI 8: KHẢO SÁT LỰC NÂNG CÁNH MÁY BAY
1. Cánh máy bay trong bài có hình dạng như thế nào ? Tại sao nó cần hình dạng như vậy ?
Cánh máy bay thường có hình dạng mảnh và hơi cong lên ở phía trên và phẳng ở phía dưới. Đây
được gọi là hình dạng cánh máy bay phản lực, và nó được thiết kế đặc biệt để tạo ra sức nâng
(lift) cần thiết để máy bay có thể bay.
2. Lực tác dụng lên cánh máy bay gồm các lực cơ bản nào ? -
Lực Nâng (Lift): Là lực chính đẩy máy bay lên trên không khi máy bay di chuyển qua
không khí. Lực nâng được tạo ra bởi sự khác biệt về áp suất giữa phía trên và phía dưới của cánh máy bay. -
Trọng Lượng (Weight): Là lực hấp dẫn đối với máy bay, làm máy bay chịu trọng lượng
của nó. Trọng lượng này phải được vượt qua bởi lực nâng để máy bay có thể bay. -
Lực Kháng (Drag): Là lực chịu lại ngược hướng với hướng di chuyển của máy bay, tạo ra
do sự ma sát giữa cánh máy bay và không khí. Lực kháng này làm giảm tốc độ và hiệu suất của máy bay. -
Lực Kéo (Thrust): Là lực được tạo ra bởi động cơ máy bay, đẩy máy bay về phía trước.
Lực này phải vượt qua lực kháng để duy trì tốc độ hoặc tăng tốc độ của máy bay.
3. Giải thích sự xuất hiện của lực nâng và lực cản lên cánh máy bay Lực Nâng (Lift): -
Lực nâng xuất hiện do sự khác biệt về áp suất giữa phía trên và phía dưới của cánh máy bay. -
Theo nguyên lý Bernoulli, khi không khí di chuyển qua một bề mặt cong, như cánh máy
bay, tốc độ của không khí trên phía trên sẽ lớn hơn so với phía dưới. -
Phía trên cánh máy bay có bề mặt cong và phía dưới có bề mặt phẳng. Khi máy bay di
chuyển qua không khí, áp suất trên phía trên cánh giảm, trong khi áp suất trên phía dưới
tăng, do đó tạo ra một áp suất thấp hơn trên phía trên so với phía dưới. -
Sự chênh lệch áp suất này tạo ra một lực nâng lên cánh máy bay, đẩy máy bay lên trên không. Lực Cản (Drag): -
Lực cản xuất hiện do sự ma sát giữa cánh máy bay và không khí khi máy bay di chuyển qua không trung. -
Không khí sẽ tạo ra sự ma sát khi tiếp xúc với bề mặt cánh máy bay, làm giảm tốc độ và hiệu suất của máy bay. -
Sự ma sát này tạo ra một lực đối lập với hướng di chuyển của máy bay, gọi là lực cản, và
làm giảm hiệu suất bay của máy bay.
4. Góc cản tối ưu là góc như thế nào?
- Góc cản tối ưu của máy bay là góc mà khi máy bay bay ở đó, cánh của máy bay sẽ tạo ra lực nâng
tối đa. Ảnh hưởng của góc cản tối ưu đến việc bay là nó giúp máy bay bay thẳng và có độ cao. Khi
máy bay bay ở góc cản tối ưu, cánh của máy bay sẽ tạo ra một lực nâng tối đa, đẩy máy bay lên trên.
Nếu góc cản quá nhỏ hoặc quá lớn, lực nâng sẽ không đủ để máy bay bay thẳng và có thể dẫn đến mất
cân bằng. Do đó, để đảm bảo an toàn và hiệu suất bay tối ưu, góc cản của máy bay cần được điều
chỉnh và duy trì trong khoảng tối ưuĐiền tên các thiết bị sau và nêu mục đích sử dụng của nó. -
Đường hầm gió (1): Dùng để thử nghiệm và đánh giá hiệu suất của các mô hình, thiết bị hoặc
phương tiện di chuyển (như máy bay, ô tô, tàu thủy) trong điều kiện gió. -
Ống hút và quạt áp lực (2): Tạo ra luồng không khí áp lực cao để cung cấp cho đường hầm gió. -
Mô hình cánh máy bay (3): Được sử dụng để thử nghiệm hiệu suất cánh máy bay trong các điều kiện gió khác nhau. -
Xe đẩy cho phép đo đường hầm gió (4): Sử dụng để di chuyển và vận chuyển đường hầm gió đến vị trí mong muốn. -
Lực kế quạt (lực kế góc quay) 0,65N (5): Sử dụng để đo lực tác động lên cánh máy bay hoặc
các mô hình khác trong đường hầm gió. -
Nguồn điều khiển cường độ gió (6): Điều chỉnh tốc độ và áp suất của gió trong đường hầm gió
để tạo ra các điều kiện thử nghiệm khác nhau.
5. Nêu sơ lược trình tự thí nghiệm. 0
- Điều chỉnh (nhẹ nhàng) góc nghiêng của cánh máy bay là lớn nhất (14 ).
- Mở nguồn điện cho quạt áp lực, điều chỉnh chiết áp nguồn thích hợp để giá trị trên các lực kế là gần cực đại.
- Ghi lại các giá trị của lực cản và lực nâng vào bảng 1.1.
- Tắt nguồn, thay đổi lại góc nghiêng của cánh quạt ở giá trị nhỏ hơn và lặp lại cách đo như trên,
tiếp tục ghi các giá trị của lực cản và lực nâng vào bảng 1.1. Tính tỷ số lực cản so với lực nâng.