1. 如何利用空气动力学加快物体运动速度
一般情况下,空气对高速运动物体都是充分阻力的角色,阻止物体高速运动。为了增加物体的运动速度,应该减小空气的阻力。利用空气动力学,将物体的外形做成流线型的结构,从而减小物体在高速运动时的风阻,提高物体的速度。应用如子弹头高速列车
飞机也是利用空气动力学的工具,一方面利用空气产生升力,另一方面靠喷气或螺桨产生推力,高速飞行。
2. 空气的反作用力原理
这个说法错在:
作用力和反作用力,是两个相互作用的物体之间的力,没有第三个物体参与.
而这个说法把喷出的空气当成了中介,当成了静止空气同飞机之间的力的传递的中介,当成了第三个物体.
实际上,如果两个物体通过中介产生间接的作用力.那么这时作用力同反作用力就是两对了.即:一个物体同中介之间的作用力和反作用力,以及中介同另外一个物体的作用力和反作用力.
正确应该这样说:
喷气式飞机飞行时,利用了作用力和反作用力的原理.喷气式飞机在喷出的气体的同时,也受到这部分气体的反推力.喷气式飞机正是由于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行的.
3. 喷气反推能够推动物体前进,那在真空的宇宙中为何也能
作用力与反作用力不是单独出现,总是成对出现的。
宇宙中什么都没有,反作用力还能起作用?航天器靠推动哪种物质来达到前进的效果呢?
这是基础问题,日常的现象让我们产生些误会,忘记了曾经的知识。反作用力不是以单独的形式存在的,和作用力成双成对的出现,可以这样说,没有作用力,也没有反作用力。有作用力的地方,就会有反作用力;一样的,有反作用力的存在就一定会有作用力的身影。不等于说地球上反作用力前进更容易,因为空气也就代表了阻力,没有反作用力推动,物体运动就会停止,在宇宙中就不是这样的情况。以笔直的姿态在地球上推动重物吗?绝对不能。我们笔直站立,推重物时,会产生反作用力,反作用力使我们向后倾,为了推动重物,必须前倾,利用身的支撑抵消反作用力的影响。
4. 如何利用空气动力学加快物体运动速度
F1中空气动力学的最基本原理和公式
1.动量理论 推导出作用在风机叶轮上的功率P和推力T(忽略摩擦阻力)。 由于受到风轮的影响,上游自由风速V0逐渐减小,在风轮平面内速度减小为U1。上游大气压力为P0,随着向叶轮的推进,压力逐渐增加,通过叶轮后,压力降低了ΔP,然后有又逐渐增加到P0(当速度为U1时)。 根据伯努力方程 H=1/2(ρv2)+P…………(1) ρ—空气密度 H—总压 根据公式(1), ρV02/2+P0=ρu2/2+p1 ρu12/2+P0=ρu2/2+p2 P1-p2=ΔP 由上式可得 ΔP=ρ(V02- u12)/2………(2) 运用动量方程,可得作用在风轮上的推力为: T=m(V1-V2) 式中m=ρSV,是单位时间内的质量流量 所以: T=ρSu(V0-u1) 所以: 压力差ΔP=T/S=ρu(V0-u1) 由(2)和(3)式可得: u=1/2[(V0-u1)] ……………………(4) 由(4)式可见叶轮平面内的风速u是上游风速和下游风速的平均值,因此,如果我们用下式来表示u。 u=(1-a)*V0 (5) a 称为轴向诱导因子,则u1可表示为: u1=(1-2a)*V0 (6) 功率P和推力T可分别表示为: T=ΔP*A (7) P=ΔP*u*A (8) 根据方程(2),(3)和(6)可得: P=2ρa(1-a) 2 * V03A (9) T=2ρa(1-a) V02A (10) 通过定义功率和推力系数: CP=4a(1-a)2 (11) CT=4a(1-a) (12) 方程(9)和(10)可写成如下形式: P=0.5ρV03 A CP (13) T=0.5ρV03 A CT (14) 对方程(11)求极值 ∂Cp/∂a=4(3a2-4a+1)=0 (15) 求得a=(2±1)/3=1或1/3 根据公式(6)a<0.5 所以a=1/3时,Cp有极大值 (Cp)max=16/27≌0.59(16) 当a=1/3时,Cp值最大。 2.尾涡的旋转 1. 中的公式推导是基于以下假设:力矩保持线性,没有旋转个发生。 然而,叶轮是通过作用在其上的扭矩Q来吸收风能的,根据牛顿第二定律,尾涡也在旋转,并且其旋转方向和叶轮相反。 U1=2ωrab(17) ω: 叶轮角速度 b: 切向诱导因子 作用在环素dr上的力矩为: dQ=mutr =(ρu*2πrdr)utr =2πr2ρu*utdr(18) m-----通过环素的质量流 相应的功率为: dp= *dQ(19) 用a,b和方程(18)可以写出 dp=4πr3Ρv0ω2(1-a)bdr(20) 叶轮吸收中的总功率为: P=4π(V0/λ2R2) ρ∫0R(1-a)btr3dr(21) 尖速比 =V0/ωr (22) 空气动力学基础 由于受到风轮的影响,上游自由风速V0逐渐减小,在风轮平面内速度减小为U1。上游大气压力为P0,随着向叶轮的推进,压力逐渐增加,通过叶轮后,压力降低了ΔP,然后有又逐渐增加到P0(当速度为U1时)。 根据伯努力方程 H=1/2(ρv2)+P…………(1) ρ—空气密度 H—总压 根据公式(1), ρV02/2+P0=ρu2/2+p1 ρu12/2+P0=ρu2/2+p2 P1-p2=ΔP 由上式可得 ΔP=ρ(V02- u12)/2………(2) 运用动量方程,可得作用在风轮上的推力为: T=m(V1-V2) 式中m=ρSV,是单位时间内的质量流量 所以: T=ρSu(V0-u1) 所以: 压力差ΔP=T/S=ρu(V0-u1) 由(2)和(3)式可得: u=1/2[(V0-u1)] ……………………(4) 由(4)式可见叶轮平面内的风速u是上游风速和下游风速的平均值,因此,如果我们用下式来表示u。 u=(1-a)*V0 (5) a 称为轴向诱导因子,则u1可表示为: u1=(1-2a)*V0 (6) 功率P和推力T可分别表示为: T=ΔP*A (7) P=ΔP*u*A (8) 根据方程(2),(3)和(6)可得: P=2ρa(1-a) 2 * V03A (9) T=2ρa(1-a) V02A (10) 通过定义功率和推力系数: CP=4a(1-a)2 (11) CT=4a(1-a) (12) 方程(9)和(10)可写成如下形式: P=0.5ρV03 A CP (13) T=0.5ρV03 A CT (14) 对方程(11)求极值 ∂Cp/∂a=4(3a2-4a+1)=0 (15) 求得a=(2±1)/3=1或1/3 根据公式(6)a<0.5 所以a=1/3时,Cp有极大值 (Cp)max=16/27≌0.59(16) 当a=1/3时,Cp值最大。 2.尾涡的旋转 1. 中的公式推导是基于以下假设:力矩保持线性,没有旋转个发生。 然而,叶轮是通过作用在其上的扭矩Q来吸收风能的,根据牛顿第二定律,尾涡也在旋转,并且其旋转方向和叶轮相反。 U1=2ωrab(17) ω: 叶轮角速度 b: 切向诱导因子 作用在环素dr上的力矩为: dQ=mutr =(ρu*2πrdr)utr =2πr2ρu*utdr(18) m-----通过环素的质量流 相应的功率为: dp= *dQ(19) 用a,b和方程(18)可以写出 dp=4πr3Ρv0ω2(1-a)bdr(20) 叶轮吸收中的总功率为: P=4π(V0/λ2R2) ρ∫0R(1-a)btr3dr(21) 尖速比 =V0/ωr (22) 如图(2),诱导因子分别给V0和ωr一个诱导速度,并且产生一个相对速度W,因为假设的是无摩擦流动,诱导速度必定垂直于W,a和b并不是独立的,有以下关系: 〔bωr〕/[aV0]=[V0(1-a)]/[ ωr(1+b)] (23) λ(r)=V0/ωr (24) 由以上两式可得: a(1-a) λ2(r)=b(1+b) (25) 如图(3), 对于小的尖速比λ(r)来说,叶片转速相对风速来说较大,这时切向诱导系数b几乎可以忽略,轴向诱导系数几乎达到了0.333,对于大的尖速比λ(r),尾涡的影响较大,最大功率输出时,a减小到0.25。 如图(4),理想的高速风机(无摩擦)其风能利用系数可达到贝兹极限(Cp=0.593),然而低速风力机如多叶片风机由于尾涡的影响其理论Cp值不会超过0.30。
编辑本段空气动力学的发展简史
最早对空气动力学的研究,可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期,荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力;1726年,牛顿应用力学原理和演绎方法得出:在空气中运动的物体所受的力,正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。
[1]1755年,数学家欧拉得出了描述无粘性流体运动的微分方程,即欧拉方程。这些微分形式的动力学方程在特定条件下可以积分,得出很有实用价值的结果。19世纪上半叶,法国的纳维和英国的斯托克斯提出了描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程,后称为纳维-斯托克斯方程。 到19世纪末,经典流体力学的基础已经形成。20世纪以来,随着航空事业的迅速发展,空气动力学便从流体力学中发展出来并形成力学的一个新的分支。 航空要解决的首要问题是如何获得飞行器所需要的举力、减小飞行器的阻力和提高它的飞行速度。这就要从理论和实践上研究飞行器与空气相对运动时作用力的产生及其规律。1894年,英国的兰彻斯特首先提出无限翼展机翼或翼型产生举力的环量理论,和有限翼展机翼产生举力的涡旋理论等。但兰彻斯特的想法在当时并未得到广泛重视。 约在1901~1910年间,库塔和儒科夫斯基分别独立地提出了翼型的环量和举力理论,并给出举力理论的数学形式,建立了二维机翼理论。1904年,德国的普朗特发表了着名的低速流动的边界层理论。该理论指出在不同的流动区域中控制方程可有不同的简化形式。 边界层理论极大地推进了空气动力学的发展。普朗特还把有限翼展的三维机翼理论系统化,给出它的数学结果,从而创立了有限翼展机翼的举力线理论。但它不能适用于失速、后掠和小展弦比的情况。1946年美国的琼期提出了小展弦比机翼理论,利用这一理论和边界层理论,可以足够精确地求出机翼上的压力分布和表面摩擦阻力。 近代航空和喷气技术的迅速发展使飞行速度迅猛提高。在高速运动的情况下,必须把流体力学和热力学这两门学科结合起来,才能正确认识和解决高速空气动力学中的问题。1887~1896年间,奥地利科学家马赫在研究弹丸运动扰动的传播时指出:在小于或大于声速的不同流动中,弹丸引起的扰动传播特征是根本不同的。 Wingtip Vortex
[2]在高速流动中,流动速度与当地声速之比是一个重要的无量纲参数。1929年,德国空气动力学家阿克莱特首先把这个无量纲参数与马赫的名字联系起来,十年后,马赫数这个特征参数在气体动力学中广泛引用。 小扰动在超声速流中传播会叠加起来形成有限量的突跃——激波。在许多实际超声速流动中也存在着激波。气流通过激波流场,参量发生突跃,熵增加而总能量保持不变。 英国科学家兰金在1870年、法国科学家许贡纽在1887年分别独立地建立了气流通过激波所应满足的关系式,为超声速流场的数学处理提供了正确的边界条件。对于薄冀小扰动问题,阿克莱特在1925年提出了二维线化机冀理论,以后又相应地出现了三维机翼的线化理论。这些超声速流的线化理论圆满地解决了流动中小扰动的影响问题。 在飞行速度或流动速度接近声速时,飞行器的气动性能发生急剧变化,阻力突增,升力骤降。飞行器的操纵性和稳定性极度恶化,这就是航空史上着名的声障。大推力发动机的出现冲过了声障,但并没有很好地解决复杂的跨声速流动问题。直至20世纪60年代以后,由于跨声速巡航飞行、机动飞行,以及发展高效率喷气发动机的要求,跨声速流动的研究更加受到重视,并有很大的发展。 远程导弹和人造卫星的研制推动了高超声速空气动力学的发展。在50年代到60年代初,确立了高超声速无粘流理论和气动力的工程计算方法。60年代初,高超声速流动数值计算也有了迅速的发展。通过研究这些现象和规律,发展了高温气体动力学、高速边界层理论和非平衡流动理论等。 由于在高温条件下会引起飞行器表面材料的烧蚀和质量的引射,需要研究高温气体的多相流。空气动力学的发展出现了与多种学科相结合的特点。
空气动力学发展的另一个重要方面是实验研究,包括风洞等各种实验设备的发展和实验理论、实验方法、测试技术的发展。世界上第一个风洞是英国的韦纳姆在1871年建成的。到今天适用于各种模拟条件、目的、用途和各种测量方式的风洞已有数十种之多,风洞实验的内容极为广泛。 20世纪70年代以来,激光技术、电子技术和电子计算机的迅速发展,极大地提高了空气动力学的实验水平和计算水平,促进了对高度非线性问题和复杂结构的流动的研究。 除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外,60年代以来,由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展,出现了工业空气动力学等分支学科。
5. 怎样能使空气做动力
空气动力学是力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
空气动力学的发展简史
最早对空气动力学的研究,可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期,荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力;1726年,牛顿应用力学原理和演绎方法得出:在空气中运动的物体所受的力,正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。
1755年,数学家欧拉得出了描述无粘性流体运动的微分方程,即欧拉方程。这些微分形式的动力学方程在特定条件下可以积分,得出很有实用价值的结果。19世纪上半叶,法国的纳维和英国的斯托克斯提出了描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程,后称为纳维-斯托克斯方程。
到19世纪末,经典流体力学的基础已经形成。20世纪以来,随着航空事业的迅速发展,空气动力学便从流体力学中发展出来并形成力学的一个新的分支。
航空要解决的首要问题是如何获得飞行器所需要的举力、减小飞行器的阻力和提高它的飞行速度。这就要从理论和实践上研究飞行器与空气相对运动时作用力的产生及其规律。1894年,英国的兰彻斯特首先提出无限翼展机翼或翼型产生举力的环量理论,和有限翼展机翼产生举力的涡旋理论等。但兰彻斯特的想法在当时并未得到广泛重视。
约在1901~1910年间,库塔和儒科夫斯基分别独立地提出了翼型的环量和举力理论,并给出举力理论的数学形式,建立了二维机翼理论。1904年,德国的普朗特发表了着名的低速流动的边界层理论。该理论指出在不同的流动区域中控制方程可有不同的简化形式。
边界层理论极大地推进了空气动力学的发展。普朗特还把有限翼展的三维机翼理论系统化,给出它的数学结果,从而创立了有限翼展机翼的举力线理论。但它不能适用于失速、后掠和小展弦比的情况。1946年美国的琼期提出了小展弦比机翼理论,利用这一理论和边界层理论,可以足够精确地求出机翼上的压力分布和表面摩擦阻力。
近代航空和喷气技术的迅速发展使飞行速度迅猛提高。在高速运动的情况下,必须把流体力学和热力学这两门学科结合起来,才能正确认识和解决高速空气动力学中的问题。1887~1896年间,奥地利科学家马赫在研究弹丸运动扰动的传播时指出:在小于或大于声速的不同流动中,弹丸引起的扰动传播特征是根本不同的。
在高速流动中,流动速度与当地声速之比是一个重要的无量纲参数。1929年,德国空气动力学家阿克莱特首先把这个无量纲参数与马赫的名字联系起来,十年后,马赫数这个特征参数在气体动力学中广泛引用。
小扰动在超声速流中传播会叠加起来形成有限量的突跃——激波。在许多实际超声速流动中也存在着激波。气流通过激波流场,参量发生突跃,熵增加而总能量保持不变。
英国科学家兰金在1870年、法国科学家许贡纽在1887年分别独立地建立了气流通过激波所应满足的关系式,为超声速流场的数学处理提供了正确的边界条件。对于薄冀小扰动问题,阿克莱特在1925年提出了二维线化机冀理论,以后又相应地出现了三维机翼的线化理论。这些超声速流的线化理论圆满地解决了流动中小扰动的影响问题。
在飞行速度或流动速度接近声速时,飞行器的气动性能发生急剧变化,阻力突增,升力骤降。飞行器的操纵性和稳定性极度恶化,这就是航空史上着名的声障。大推力发动机的出现冲过了声障,但并没有很好地解决复杂的跨声速流动问题。直至20世纪60年代以后,由于跨声速巡航飞行、机动飞行,以及发展高效率喷气发动机的要求,跨声速流动的研究更加受到重视,并有很大的发展。
远程导弹和人造卫星的研制推动了高超声速空气动力学的发展。在50年代到60年代初,确立了高超声速无粘流理论和气动力的工程计算方法。60年代初,高超声速流动数值计算也有了迅速的发展。通过研究这些现象和规律,发展了高温气体动力学、高速边界层理论和非平衡流动理论等。
由于在高温条件下会引起飞行器表面材料的烧蚀和质量的引射,需要研究高温气体的多相流。空气动力学的发展出现了与多种学科相结合的特点。
空气动力学发展的另一个重要方面是实验研究,包括风洞等各种实验设备的发展和实验理论、实验方法、测试技术的发展。世界上第一个风洞是英国的韦纳姆在1871年建成的。到今天适用于各种模拟条件、目的、用途和各种测量方式的风洞已有数十种之多,风洞实验的内容极为广泛。
20世纪70年代以来,激光技术、电子技术和电子计算机的迅速发展,极大地提高了空气动力学的实验水平和计算水平,促进了对高度非线性问题和复杂结构的流动的研究。
除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外,60年代以来,由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展,出现了工业空气动力学等分支学科。
空气动力学的研究内容
通常所说的空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲,空气动力学可有两种分类法:
首先,根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度,空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中,气体介质可视为不可压缩的,对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动,须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。
其次,根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性,空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。
除了上述分类以外,空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。
在低速空气动力学中,介质密度变化很小,可视为常数,使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、举力线理论、举力面理论和低速边界层理论等;对于亚声速流动,无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程,研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法,普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法,在粘性流动方面有可压缩边界层理论;对于超声速流动,无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。
在超声速流动中,基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动、锥型流,等等。主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。跨声速无粘流动可分外流和内流两大部分,流动变化复杂,流动的控制方程为非线性混合型偏微分方程,从理论上求解困难较大。
高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量,在高超声速流动中,真实气体效应和激波与边界层相互干扰问题变得比较重要。高超声速流动分无粘流动和高超声速粘性流两大方面。
工业空气动力学主要研究在大气边界层中,风同各种结构物和人类活动间的相互作用,以及大气边界层内风的特性、风对建筑物的作用、风引起的质量迁移、风对运输车辆的作用和风能利用,以及
6. 风——空气运动的起动力有哪些
为什么会有风?空气在什么力量的推动下才发生运动?这是一个非常复杂的问题,通常有4种力是必须考虑的。这就是气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力和摩擦力。它们对空气运动,即对风的方向和速度都有作用,风是它们综合作用的结果。
(1)气压梯度力是由于气压分布不均匀,空气就从气压高的地方向气压低的地方流动,“水往低处流”,空气也是这样。因为高、低压差,使得它们之间形成一种力,气压差越大,这种力也就越大。就像物体从楼梯上滚下来,楼梯越高越陡,物体就滚得越快。所以,这种力称为气压梯度力。显然,气压梯度力的大小与气压梯度成正比,与空气密度成反比,力的方向是从高压指向低压,在大气温度为0℃、大气压力为1013.25百帕的标准温压条件下,空气密度是1.293千克/立方米。这时候,如果出现100帕/赤道度的气压梯度,就能产生7×104牛顿/千克的气压梯度力。不要小看这个力,只要经过一定时间,就能产生很大的速度。例如,3小时后,就能使风速从零增大到7.6米/秒;持续10小时,就会使风速增大到25米/秒。这就说明,气压梯度力是形成风的原动力。不过在事实上,在空气开始运动后,会有其他动力来与气压梯度力相平衡,以达到空气的常速运动。所以,尽管比较小的气压梯度,也可以引起很大的风速,而各种力的相互平衡作用,能使风速不可能无限地增大。
(2)在我们这个地球上,地球自转速度很快,有464米/秒,自转一圈有40074.25千米,以华里计算为80148.50里,真是名副其实的“日行八万里”。在这样高速自转的影响下,不可避免地要影响地球上物体的运动。在北半球,运动着的物体,常因地球自转作用,产生了使物体在其前进方向往右偏转的力,这个力因地球自转引起,所以称为地转偏向力。在南半球,地转偏向力的作用,则使运动着的物体在前进方向往左偏转。
地转偏向力属于一种惯性力,是由地球自转而产生,所以,只有当物体运动时才能表现出来,而且它的方向永远垂直于物体运动中的瞬时速度的方向。地转偏向力只改变物体运动的方向,而不改变物体运动速度的大小。
产生地转偏向力需要3个条件:①地球自转;②物体运动;③物体运动方向和地球自转有交角。二三个条件缺一不可,只有前两个条件,而无第三个条件,即运动方向与地轴平行时,例如在赤道上的南风和北风,都不会发生偏转。两极地区的垂直运动,也不会发生偏转。这些条件和特点,对于我们认识地转偏向力的作用很有好处。
(3)地球自转的另一个结果,是物体产生离心力。从物理学可知,离心力永远是在纬圈平面上,方向是沿着纬圈的曲率半径从地轴向外,而力的大小与运动物体的线速度的平方成正比,与曲率半径成反比。离心力与地转偏向力一样,都属于惯性力,只能改变运动的方向,不能改变运动的速度,所以也称为惯性离心力。惯性离心力通常比地转偏向力小。但是,在低纬度地区,或空气运动速度很大,而曲率关系很小时,也可能达到较大的数值,并可能超过地转偏向力。
(4)空气的乱流运动可能在上、下层之间有差异,方向可以不同,速度也可以不一样,这时就可能产生摩擦,称为内摩擦力。乱流作用越强,内摩擦力也就越大。近地层空气运动和地表面之间也会产生摩擦力,称外摩擦力。它是地表面对空气运动的阻力,方向与空气运动方向相反,并偏向一边约35°,大小与空气运动速度及摩擦系数成正比。内摩擦力与外摩擦力总称摩擦力,它使空气运动速度减小,方向往一边偏离。摩擦力越大,偏离也越大。在海洋上偏离角度要小些,约10°。在陆地上偏离角度可达35°左右。摩擦力的大小与高度有关系,在近地层30~50米处摩擦力最大,到1000~2000米已不显着。所以在这个高度以下,称为摩擦层,以上则称为自由大气。
从上述各种力可以看出,只有气压梯度力才可以使空气从静止状态产生运动,是空气运动的起动力。其他力只能改变空气运动的方向或速度,并只有当空气已经运动时才会发生,不是空气运动的起动力。
7. 为什么空气能让风车转起来
这样就明白啦......竹蜻蜓是靠转动推动空气流动,风车是靠空气流动而转动。虽然只是逆过来,但是不能说是同一个原理。 因为风的动力转化为两个方向的力,一个轴向,另外一个是径向。轴向力对叶片作功,推动叶片转动,径向力为支架所平衡。 这样,风力就转化为风车的旋转力矩,使风车不停地转。
8. 为什么物体通过空气移动
第一个,物体运动时前面会把气体分子挤到两边造成两边气压略高,而由于物体的运动,物体后面气压略低,所以两边的气体会再回到中间
第二个没怎么看懂,不过叶子向前跑也是由于气压问题.