科学能解释飞机为什么能飞起来嘛(飞机为什么能够飞起来)

莱特兄弟在1903发明了世界上第一架飞机,距今已经过去一百多年了,但遗憾的是:飞机是如何飞起来的这个问题,至今人类还无法完全准确的解释。初中时,我们在学校学习过伯努利原理,老师一般都会用这个原理来解释飞机的起飞,于是,我们对飞机起飞中的伯努利原理深信不疑,但是各种科学研究都表明,事实并不是这么简单。

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伯努利原理

关于什么是伯努利原理,我在之前的一篇文章中对它进行详细的描述过乒乓球打的不好?那是你没有学会运用这些物理定理,这里简单概述一下就是:在一个流体系统中,流速越大的地方压强越小,流速越小,压强就越大。下面是关于伯努利原理的准确描述公式。

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伯努利方程

飞机起飞与伯努利原理的关系

我们之前对于飞机起飞原理一般都是这么用伯努利原理解释的:机翼的上表面会向上凸起,而下表面一般是一个平直的平面,飞机向前运动过程中,气流会在上下表面掠过,但由于上表面是一个凸起的弧形,因此气流流过的路程更长,于是流动速度相对于下表面会更快,运用伯努利原理,我们就能得出下表面受到的压强会比上表面的压强更大,在这个这个压强差会导致形成压力差,于是在这个压力差的作用下将飞机托举起来,这就是飞机的整个起飞过程。

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这个解释看起来很完美,但是仔细分析会存在一些问题。第一,由于飞机上表面突起,因此气流撞击表面之后会改变气流方向,于是会产生一个压力的作用,这个压力会阻碍飞机的运动,并且会产生一个向下的分力,因此,按理来说上面受到的压力比下面受到的压力还要大。

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第二,飞机翻转过来依旧可以飞行,按照这个理论,如果飞机倒转过来,这个力应该会变为向下,因此飞机肯定会向下坠落,然而事实却并不是这样,飞机不但可以保持这个高度飞行,甚至可以继续上升。如果用伯努利原理来解释的话,那么明显会存在矛盾。

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关于飞机起飞的其他解释
  • 牛顿第二定律、第三定律

飞机在飞行的时候,机翼会存在一个仰角,这个仰角会引导气流向下运动,因此,这些气流会受到一个向下的作用力,根据牛顿第上定律,机翼就会受到一个向上的反作用力,于是这个力将飞机托起来。

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但这个理论也并不能解释全部现象,在机翼的上方还会存在一个低压区,这个低压区也是影响飞机升力的重要因素。于是又有人提出了关于真空的理论。

  • 真空低压区域形成导致压强差

飞机在向前飞行的过程中,由于机翼上部分凸起,因此气流流过之后会在上部形成一个类似真空的状态。

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上面的气流会受到一个向下的压力来填充该真空区域,于是会形成一个较低的气压区,而下部的气压较大,也会形成一个向上的托举力。

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然而这些理论在解释一些现象的时候都会存在不足的地方,直到现在都没有一个能够完全解释这些现象的完整理论。飞机飞行的原理让人类困惑了一百多年,当人类能够揭开其中的奥秘时,或许能够有更多新发现。

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