Эфект Магнуса

Эфект Магнуса — фізічная з’ява, якая ўзнікае пры абцяканні струменем вадкасці або газу цела што верціцца. Утвараецца сіла, якая ўздзейнічае на цела і накіраваная перпендыкулярна напрамку струменя. Гэта з’яўляецца вынікам сумеснага ўздзеяння розных фізічных з’яў, такіх як эфект Бернулі і ўтварэння сумежнага пласта ў асяроддзі вакол абцякальнага аб’екта. Эфект упершыню апісаны нямецкім фізікам Генрыхам Магнусам у 1853 годзе. Велічыня ўзнікаючай сілы вызначаецца тэарэмай Жукоўскага.

Эфект Магнуса пры ўздзеянні на шар, які верціцца

Аб’ект, які верціцца стварае ў асяроддзі вакол сябе віхравы рух. З аднаго боку аб’екта напрамак віхуры супадае з напрамкам струменя, які абцякае аб’ект і, адпаведна, хуткасць руху асяроддзя з гэтага боку павялічваецца. З іншага боку аб’екта напрамак віхуры процілегла напрамку руху струменя і хуткасць руху асяроддзя памяншаецца. Такім чынам, узнікае рознасць ціскаў, якая спараджае папярочную сілу ад таго боку цела, якое верціцца, на якой напрамак вярчэння і напрамак струменя процілеглыя, да таго боку, на якой гэтыя напрамкі супадаюць.

Эфектам Магнуса тлумачыцца, напрыклад, крывалінейны палёт закручанага футбольнага футбольнага мячыка. Эфект быў выкарыстаны ў 1922—1926 гадах нямецкім інжынерам А. Флетнерам пры будаўніцтве карабля з цыліндрычнымі ротарнымі вежамі замест ветразяў.

Ураўнанне

Наступнае ўраўненне апісвае неабходныя велічыні для падліку пад’ёмнай сілы, якая ствараецца кручэннем шара.

${F}={1 \over 2}{\rho }{V^{2}ACl}$, дзе:

F — пад’ёмная сіла

$\rho$ — шчыльнасць вадкасці або газу

V — хуткасць шара

A — папярочная плошча шара

Cl = каэфіцыент пад’ёмнай сілы

Каэфіцыент пад’ёмнай сілы можа быць вызначаны з графікаў эксперыментальных дадзеных з выкарыстаннем ліка Рэйнальдса і каэфіцыента вярчэння ((вуглавая хуткасць*дыяметр)/(2*лінейная хуткасць)). Для каэфіцыентаў вярчэння ад 0,5 да 4,5 каэфіцыент пад’ёмнай сілы находзіцца ў дыяпазоне ад 0,2 да 0,6.

Літаратура

• Физический энциклопедический словарь (руск.) / Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик и др. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 928 с. — 100 000 экз.
• Магнуса эффект // Большая советская энциклопедия : ([в 30 т.]) / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд.. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978. (руск.)

Спасылкі

• На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Эфект Магнуса