Najlepsza odpowiedź
Współczynnik ciśnienia nie musi być zawsze ujemny na górnej powierzchni. W płatach używanych w samochodach wyścigowych Formuły 1 górna powierzchnia ma dodatni współczynnik ciśnienia. Zasadniczo współczynnik ciśnienia jest skrótem pozwalającym zobaczyć, jaka jest prędkość względna powietrza w porównaniu do swobodnego strumienia (prędkość napływająca, którą widzi płat). Jeśli powietrze zostanie przyspieszone, energia potencjalna statycznego ciśnienia swobodnego strumienia zostanie zamieniona na energię kinetyczną powietrza, a tę zmianę opisuje ujemny współczynnik ciśnienia.
Jeśli powietrze zostanie spowolnione, energia kinetyczna napływającego powietrza zamieni się w ciśnienie statyczne, opisane przez dodatni współczynnik ciśnienia.
Można to zobaczyć, patrząc na matematykę:
Współczynnik ciśnienia = Zmiana ciśnienia statycznego / przychodzącego ciśnienia dynamicznego
co również jest równe po pewnej manipulacji przy użyciu równania Bernoulliego.
= 1 – (lokalna prędkość powietrza / prędkość swobodnego strumienia powietrza)
To przyspieszenie przepływu występuje, ponieważ płat działa trochę jak zbieżny kanał, zmuszając taką samą ilość powietrza do przejścia przez mniejszą powierzchnia. Grubsze płaty lub bardziej ciasno zakrzywione płaty oferują większe przyspieszenie, dając wyższe współczynniki ciśnienia. Jednak odbywa się to kosztem oporu, spowodowanego tym, że przepływ nie może podążać za krzywizną. Aerodynamicy nazywają to rozdzielaniem przepływu. Więc wybierając płat, musisz balansować między nimi. W samochodach, w których opór nie jest dużym czynnikiem, siła nośna jest zmaksymalizowana. W samolotach i łopatach śmigła stosunek siły nośnej do oporu jest zmaksymalizowany, aby zapewnić maksymalne podniesienie przy minimalnej ilości wejściowej mocy. Ten obraz ładnie pokazuje różnicę.
Odpowiedź
Ten punkt nazywany jest środkiem nacisków. Jest obliczana przy użyciu tego samego pomysłu matematycznego, co pojęcie „średniej lub średniej lub wartości oczekiwanej”. Z gałęzi matematyki zwanej statystyką. Oto koncepcja: gdybyś miał proces, który może być prawdziwy w każdej minucie, więc prawdopodobieństwo, że będzie prawdziwe w przedziale czasu „dt”, wynosi 0,1\%. Jakie mają szanse być prawdziwe w przedziale czasu (0, X)? Nazwijmy to nieparzystym F (x).
Suma wszystkich kursów dla każdego „dt”, całki,. / x F (X) = / p (t) dt. / 0 Powiedzieliśmy, że p (t) = 0,001 Czyli szansa na to, że to prawda, wynosi 1 dla czasu t = 1000. lub wyżej. A moje centrum presji? Łatwe
Ten przypadek jest interesujący. Jeśli jakiś krupier zaoferuje mi kupon, w którym moja nagroda, jeśli wygram, to dziesięć procent kwadratu czasu, w którym czekałem. Jaka jest wartość tego kuponu? To znaczy, ile mogę się spodziewać? O ile mam prosić, gdybym zdecydował się go sprzedać? Oto, co robimy, aby to sprawdzić. Funkcja nagrody = 0,1 t ^ 2 euro Jaka jest wartość mojego biletu teraz, gdy t = 300? / 300 Oczekiwano (nagroda) = / 0,001 * (0,1 t ^ 2) dt. / 0 = 2,7E7 1E-4/3 = 900 euro.
Pomysł ten jest również przedmiotem teorii kwantowej Funkcja falowa to fi (x). Nie ma szans na znalezienie tu cząstki JEŚLI fi tego miejsca wynosi zero
fi * (x) fi (x) dx to prawdopodobieństwo znalezienia cząstki pomiędzy x i x + dx Będąc jedną (1) wartością całki między minusem a plusem nieskończoności, cząstka te musi gdzieś być. Gdzie mogę się spodziewać znalezienia cząstki? Czy oczekiwana wartość funkcji „x”.
. / +8
KE = / fi * x fi dx
(ósemka to nieskończoność, prawda?)
A energia kinetyczna to oczekiwana wartość 1 / 2 mv ^ 2 . / +8 K.E = / fi * 1 / 2mv ^ 2 fi dx . / -8
To jest kwantowa wartość energii kinetycznej. Ta sama idea kryje się za środkiem ciężkości. . / . I x dm . / Xcg = —————— . / . I dm . /
I ta sama idea stojąca za średnią wagą w klasie . \_\_ . \ . / #Pi * Wi .—– ———————— N Gdzie Wi to waga i, a #Pi to liczba uczniów o takiej wadze Wi N to suma wszystkich Pi Środek ciśnień to punkt, którego współrzędne to Xcp Ycp Zcp
Siły płynne działające na ciało stałe pojawiają się na powierzchni ciała stałego w kontakcie z płynem. Sposób działania tej siły jest następujący.
dF = P dS dF jest wektorem, a dS jest również wektorem prostopadłym do powierzchni ciała stałego. Współrzędna y środka ciśnień to. /. | P (x, y, z) y dS. / Ycp = ——————————. /. I P (x, y, z) dS. /
Pomysł jest taki sam. Biorąc pod uwagę proces, który jest rozłożony w przedziale, jaka jest oczekiwana wartość DOWOLNEJ funkcji, ale ważona przez mój proces?
Gdy moja funkcja jest po prostu X otrzymujemy ważoną wartość X (współrzędna lub pozycja).
Dla samolotu zatopionego w cieczy o kącie alfa z poziomą, obliczenia są następujące:
| ——– / ——————- |
| / |
| \_ / \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ |
długość samolotu L, znana, ale mała litera „l” to zmienna długość samolotu
mierzona z od dołu do góry, więc L * sin a jest głębokością zbiornika, a (L – l) sin a głębokością punktu na płaszczyźnie.
Ciśnienie rośnie wraz z głębokością P (X, Y , Z) = ro * g * depth = ro g sin a (Ll)
tutaj l cos a = X i l sin a = Y. Zatem P jako funkcja „l” oznacza jest funkcją przestrzeni.
. /. | P (x, y, z) X dS. / Xcp = ——————————. /. I P (x, y, z) dS. /
Obie całki znajdują się na powierzchni ciała. mianownikiem jest siła całkowita:
. / H / L
I dZ I ro g sin a (Ll) (l cos a) dl
. / 0 / o
——————— ————————————- =
. / H / L
I dZ I ro g sin a (Ll) dl
. / 0 / o
ro g sin a cos a L ^ 3/6
= ——————————————– —- = L cos a / 3
ro g sin a L ^ 2/2
Więc przy zmiennej Y wynikiem jest L sin a / 3
a centrum nacisków to CP = L / 3 (cos a, sin a)
Przepraszamy za szczegółowe szczegóły, ale kiedy koncepcja matematyczna kryje się za kilkoma problemami, niezwykle ważne jest pokazanie zależności z innymi przedmiotami i łączenie kropek za pomocą najczęściej używanych narzędzi matematycznych.