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生活中的空气动力学

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对于空气动力学,大家的印象可能是飞机如何飞行的学问,是一门神秘而又复杂的科学,因为一般来说空气动力学与我们的飞行器设计息息相关,但是普通民众对飞行器的认识较少,但是在我们的日常生活中,空气动力学的影子无处不在。

图片来自知乎@大地

对于热爱运动的同学来说,生活中的空气动力学可能想到的就是足球比赛中著名的香蕉球。

图片来自于https://pic1.zhimg.com/v2-e7f5daaa2c99f958be33e41a24a11f26_r.jpg

香蕉球的原理是因为足球运动员给足球的一侧发力,使其高速旋转,导致,足球两侧的流场不对称,产生了一个侧向力,造成了足球的飞行轨迹弯曲,形成类似香蕉的形状。同样的道理,对于乒乓球运动来说,选手发的侧旋球也有类似的效果,也是利用乒乓球的旋转使得两侧的流场不对称,产生了一个侧向力,而这个侧向力的方向与乒乓球的旋转方向有关,这也是乒乓球运动的一大乐趣。

图片来自https://tse1-mm.cn.bing.net/th/id/R-C.0aa1eb5f58c3b517e89bf212e9560ee0?rik=iPJ2BlJj%2b18brw&riu=http%3a%2f%2fpic17.nipic.com%2f20111025%2f8643203_171122753001_2.jpg&ehk=AVcBB%2fUhWGE5o%2bxRE7Nns%2bosdqxSSVLD2WNVpzYN9bU%3d&risl=&pid=ImgRaw&r=0

另外在高尔夫球运动中,大家可能会有疑问,高尔夫球的表面为什么要设计成凹凸不平的形状,而不是光滑平整的形状,在大家的常识看来,越光滑的表面摩擦力越小,阻力越小,飞的距离越远,但是事实上,表面凹凸不平的高尔夫球比光滑的高尔夫球飞的更远,阻力更小,这里面蕴含的丰富的空气动力学知识.

来自知乎用户@猫屎丸

这是由于高尔夫球的凹凸不平的表面,使得层流受到了扰动,使其由层流转捩为湍流,并使得分离点后移,将层流边界层转变为湍流边界层,降低了压差阻力,使得高尔夫球的阻力下降,使其飞的更远。(参考知乎用户@猫屎丸)

评论
科普5c356ffc74420
少师级
空气动力学…。
2022-02-14