Aerodynamik fakta & arbetsblad

Aerodynamik är hur luften rör sig runt saker. Aerodynamikens regler förklarar hur en flygplan kan flyga. Allt som rör sig genom luften reagerar på aerodynamiken. En raket som sprängs av startplattan och en drake på himlen reagerar på aerodynamik. Aerodynamik verkar till och med på bilar, eftersom luft strömmar runt bilar.

Se faktafilen nedan för mer information om aerodynamiken eller alternativt kan du ladda ner vårt 27-sidiga Aerodynamics-kalkylbladspaket för att använda i klassrummet eller hemmiljön.

Nyckelfakta och information

HISTORIA OM AERODYNAMIK

  • Aerodynamik var känd men studerades inte som en exakt vetenskap i de tidiga tiderna. De berömda legenderna om Ikaros och Daedalus visade att antika greker och våra förfäder använde detta koncept.
  • Snart introducerades de grundläggande begreppen aerodynamik, såsom kontinuum, luftmotstånd och tryck Aristoteles och Arkimedes .
  • År 1726, Sir Isaac Newton komponerade en teori om luftmotstånd, vilket gjorde honom till aerodynamikens fader.
  • 1738, holländsk-schweizisk matematiker Daniel Bernoulli beskrev sambanden mellan tryck, densitet och flödeshastighet i sin artikel Hydrodynamica. Hans princip ger en metod för att beräkna aerodynamisk lyft.
  • År 1757, Leonhard Euler publicerade sin ekvation som beräknar de komprimerbara och inkompressibla flödena av vätskor. Det anses vara bland de svåraste att lösa av ekvationerna för vätskor.
  • Sedan 1799 identifierade Sir George Cayley de fyra krafterna för den aerodynamiska flygningen: vikt, lyft, drag och dragkraft, och relationerna mellan dem.
  • 72 år senare byggde Francis Herbert Wenham den första vindtunneln, vilket gjorde det möjligt för honom att beräkna de exakta krafterna av aerodynamiska krafter.
  • Demonstrationen av den första flygningen inspirerade många forskare att skapa oberoende teorier om cirkulationen av vätskeflödet för att lyfta. De blev intresserade av luftkompressibiliteten vid hastigheter närmare eller över ljudets hastighet. Sedan bröts den överljudsbarriären 1947 med Bell X-1-flygplanet.

HUR DET FUNGERAR

  • Ingenjörer tillämpar aerodynamikens principer på konstruktioner av många olika saker, inklusive broar och byggnader. Den primära tillämpningen av aerodynamik är dock på flygplans- och bilproduktion.
  • De fyra flygkrafterna är drag, lyft, dragkraft och vikt. Dessa krafter gör att föremålet rör sig snabbare eller långsammare och rör sig upp och ner. Kraften som utövas ändrar hur föremålet rör sig genom luften.
  • Hiss – Lyft är motsatsen till vikt eftersom det låter något röra sig uppåt. Allt som flyger måste ha ett lyft som har större kraft än vikten. Till exempel har en luftballong lyft eftersom den lättare varmluften stiger upp och bär ballongen med sig; en helikopterlyft kommer från rotorbladen i toppen av helikoptern och hissen för ett flygplan kommer från dess vingar.
  • Drag – Det här är en kraft som försöker bromsa något. Det är lättare att gå genom luft än genom vatten eftersom vatten orsakar mer motstånd. Dessutom har de flesta runda ytor mindre motstånd än plana och smala ytor har mindre motstånd än breda.
  • Vikt – Denna kraft kommer från jordens gravitation som drar ner på föremål. Ett flygplan behöver något att trycka i motsatt riktning från gravitationen till att flyga. Kraften av ett tryck beror på vikten av ett föremål.
  • Sticka – Thrust är motsatsen till drag. Det är trycket som för något framåt. Ett flygplan kan fortsätta röra sig framåt om det har mer dragkraft än motstånd. Till exempel får ett litet flygplan sin dragkraft från en propeller, medan ett större flygplan får det från jetmotorer.

AERODYNAMIK: FLYGPLAN vs. AUTOMOBILE

  • Flygplan – Ett flygplan måste generera tillräckligt med dragkraft för att övervinna dragkrafter. Detta åstadkoms med en motordriven propeller eller en jetmotor.
  • Kraften som hindrar ett flygplan från att falla kallas lyft. Det kan genereras av en flygplansvinge. Dess form är det som gör att den kan flyga. Flygplanens vingar är böjda på toppen och plattare på botten för att få luft att strömma över toppen snabbare än under botten så att det blir mindre lufttryck på toppen av vingen.
  • Lift för drakar kommer också från en böjd form. Även segelbåtar använder detta koncept. En båts segel är som en vinge.
  • Bilar – Principen för bilaerodynamik tillämpas till stor del på bilar som jagar hastighet som racerbilar och de som är designade för tillfällig hastighet.
  • Bilingenjörer minskade vindmotståndet för att öka hastigheten. Men de var tvungna att hålla bilen på marken, så för att behålla styr- och bromskontrollen är bilar utformade så att vinden utövar en nedåtgående kraft när hastigheten ökar.
  • I själva verket ökar den ökade kraften nedåt luftmotståndet, vilket i sin tur ökar bränsleförbrukningen och begränsar hastigheten. Dessa två krafter måste balanseras noggrant.

Aerodynamik arbetsblad

Detta är ett fantastiskt paket som innehåller allt du behöver veta om aerodynamiken på 27 djupgående sidor. Dessa är färdiga att använda Aerodynamik-arbetsblad som är perfekta för att lära eleverna om aerodynamiken som är hur luften rör sig runt saker. Aerodynamikens regler förklarar hur ett flygplan kan flyga. Allt som rör sig genom luften reagerar på aerodynamiken. En raket som sprängs av startplattan och en drake på himlen reagerar på aerodynamik. Aerodynamik verkar till och med på bilar, eftersom luft strömmar runt bilar.



Komplett lista över inkluderade arbetsblad

  • Paper Plane Project
  • Aerodynamisk dragkraft
  • Aerodynamiskt drag
  • Flygande V!
  • Vad får ett plan att gå upp?
  • Aerodynamisk vikt
  • Bernoulli-principen
  • Newtons rörelselagar
  • Förena krafter
  • Dynamisk ordsökning
  • Dynamic Word Creator

Länka/citera denna sida

Om du refererar till något av innehållet på den här sidan på din egen webbplats, använd koden nedan för att citera den här sidan som den ursprungliga källan.

Aerodynamik fakta & arbetsblad: https://kidskonnect.com - KidsKonnect, 18 augusti 2020

Länk kommer att visas som Aerodynamik fakta & arbetsblad: https://kidskonnect.com - KidsKonnect, 18 augusti 2020

Använd med valfri läroplan

Dessa arbetsblad har utformats speciellt för användning med alla internationella läroplaner. Du kan använda dessa kalkylblad i befintligt skick eller redigera dem med Google Presentationer för att göra dem mer specifika för dina egna elevnivåer och läroplansstandarder.