рейтинг блогов

«Крученый» или эффект Магнуса

топ 100 блогов masterok — 04.08.2021 «Крученый» или эффект Магнуса

Все видели как на футболе или теннисе мяч летит по невероятной траектории. Почему так происходит?  Не помню по школьной программе, что бы нам про это рассказывали и мы всегда называли это просто «крученый» . А все таки какая сила заставляет летящий мяч описывать зигзаги?

Вот сейчас мы все это узнаем...



></span></p><p></p><p>Этот эффект открыл немецкий физик Генрих Магнус в 1853 году. Суть явления в том, что мяч при вращении создает вокруг себя вихревое движение воздуха. С одной стороны объекта направление вихря совпадает с направлением обтекающего потока и скорость движения среды с этой стороны увеличивается. С другой стороны объекта направление вихря противоположно направлению движения потока, и скорость движения среды уменьшается. Эта разность скоростей порождает поперечную силу, которая меняет траекторию полета. Явление часто применяется в спорте, например, специальные удары: топ-спин, сухой лист в футболе или система Hop-Up в страйкболе.</p><p>Эффект Магнуса был продемонстрирован на одной из дамб в Австралии. Баскетбольный мяч сперва был просто сброшен с нее, летел практически прямо вниз и приземлился в намеченной точке. Затем мяч сбросили с дамбы второй раз, при этом слегка подкрутив его (кстати, с эффектом Магнуса часто сталкиваются футболисты при подаче «крученых» мячей). В этом случае объект повел себя необычно. Видео с демонстрацией физического явления было выложено на хостинге YouTube, буквально за пару дней собрав более 9 млн просмотров и почти 1,5 тыс. комментариев.</p><br /><p><span class=></span></p><br /><p>Рис. 1  1 — пограничный слой</p><p></p><p>Движущийся поступательно (невращающийся) с относительной скоростью V0 цилиндр обтекается ламинарным потоком, являющимся невихревым (рис. 1b).</p><br /><p>Если цилиндр вращается и одновременно движется поступательно, то два окружающих его потока наложатся друг на друга и создадут результирующий поток обтекания (рис. 1c).</p><p>При вращении цилиндра приходит в движение и жидкость. Движение в пограничном слое вихревое; оно слагается из потенциального движения, на которое накладывается вращение. Сверху цилиндра направление потока совпадает с направлением вращения цилиндра, а снизу — противоположно ему. Частицы в пограничном слое сверху цилиндра ускоряются потоком, что препятствует отрыву пограничного слоя. Снизу поток тормозит движение в пограничном слое, что способствует его отрыву. Отрывающиеся части пограничного слоя уносятся потоком в виде вихрей. Вследствие этого вокруг цилиндра возникает циркуляция скорости в том же направлении, в каком вращается цилиндр. Согласно закону Бернулли давление жидкости на верхнюю часть цилиндра будет меньше, чем на нижнюю. Это приводит к возникновению вертикальной силы, называемой подъемной силой. При изменении направления вращения цилиндра на противоположное, подъемная сила также меняет направление на противоположное.</p><p>В эффекте Магнуса сила Fпод перпендикулярна скорости потока V0. Чтобы найти направление этой силы нужно вектор относительно скорости  V0 повернуть на 90° в сторону, противоположную вращению цилиндра.</p><p></p><p><span class=

Эффект Магнуса можно наблюдать на опыте со скатывающимся по наклонной плоскости легким цилиндром

Схема скатывающегося цилиндра


></span></p><br /><p>Рис. 2</p><p>После скатывания по наклонной плоскости центр масс цилиндра движется не по параболе, как двигалась бы материальная точка, а по кривой, уходящей под наклонную плоскость.</p><br /><p>Если заменить вращающийся цилиндр вихрем (вращающимся столбом жидкости) с интенсивностью J=2Sw , то сила Магнуса будет такой же. Таким образом, на движущийся вихрь со стороны окружающей жидкости действует сила, перпендикулярная к относительной скорости движения V0 и направленная в сторону, определяемую указанным выше правилом поворота вектора.</p><p>В эффекте Магнуса взаимосвязаны: направление и скорость потока, направление и угловая скорость, направление и возникающая сила. Соответственно можно измерять и использовать силу или измерять поток и угловую скорость.</p><p>Зависимость результата от воздействия имеет следующий вид (формула Жуковского-Кутта):</p><p>FR= JrV0,</p><p>где J — интенсивность движения вокруг цилиндра;</p><p>r — плотность жидкости;</p><p>V0 — относительная скорость потока.</p><p>Ограничения на проявления физического эффекта: обеспечение ламинарного течения жидкости (газа) над объектом при подъемной силе, направленной вверх.</p><p><span class=></span></p><p>Эффект впервые описан немецким физиком Генрихом Магнусом в 1853 году.</p><br /><p>Изучал физику и химию 6 лет — сначала в Берлинском университете, затем ещё год (1828) в Стокгольме, в лаборатории Йёнса Берцелиуса, а впоследствии в Париже у Гей-Люссака и Тенара. В 1831 году Магнус был приглашен лектором физики и технологии в Берлинский университет, потом был профессором физики до 1869 года. В 1840 году Магнус избран членом Берлинской академии, с 1854 года состоял членом-корреспондентом Петербургской академии наук.</p><p>Магнус неутомимо работал всю свою жизнь над разнообразнейшими вопросами физики и химии. Еще студентом (1825) он опубликовал первую свою работу о самовозгорании металлических порошков, в 1828 году открыл названную его именем платиновую соль (PtCl 2NH3). В 1827-33 годах занимался преимущественно химией, затем работами в области физики. Из этих последних наиболее известны исследования над поглощением газов кровью (1837-45), над расширением газов от нагревания (1841-44), над упругостями паров воды и водных растворов (1844-54), над термоэлектричеством (1851), электролизом (1856), индукцией токов (1858-61), теплопроводностью газов (1860), поляризацией лучистого тепла (1866-68) и вопросом о теплоцветности газов (с 1861).</p><p>Не менее известен Магнус и как учитель; из его лаборатории вышло большинство выдающихся современных немецких физиков, в ней работали и некоторые русские ученые.</p><br /><p></p><p>источники</p><p><a rel=http://www.effects.ru/science/120/index.htm

http://naked-science.ru/article/video/video-effekt-magnusa-v-deistvi

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D1%83%D1%81,_%D0%93%D0%B5%D0%BD%D1%80%D0%B8%D1%85_%D0%93%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2




Давайте вспомним какие то еще интересные эффекты в науке: вот например Эффект Джанибекова, а вот Эффект Мпембы или Эффект Рингельмана. Вспомним еще про Эффект Иисуса Навина и Эффект Мейснера

Оставить комментарий

Популярные посты:
niger
Апартаменты в Петербурге: инвестиции с высокой доходностью
odynokiy
Сахалин. Залив Мордвинова.
giovanni1313
Ускорение экономики: ИИ против скептиков
kiowa_mike
Таки я вчера досмотрел "Опорную команду"
aniskin1968
8,4 миллиарда рублей. В Челябинской области запустили комплекс по переработке
a_nalgin
О планах Путина К чему готовиться в 2025-м?
booky_moussy
Домашнее-вечернее
vikond65
Бронелимитрофы
matsam
Ох уж этот Трамп
Архив записей в блогах:
Пепелац
Непонятно зачем заказал себе мелкий квадрокоптер. Основная идея Кота гонять, да в пальцах моторные навыки вырабатывать, к лету готовиться.   Пеплац оказался забавен, встроен барометр, довольно стабильно держит высоту. Висит средне, компенсировать приходится постоянно. Умеет, весело ...
29 апреля 2010 года - Кубок Стенли!!!!
Ну вот и всё..... Практичес кий закончился 1-й раунд плей офф НХЛ сезона 2009/2010 ...
Книга о счастье
Никогда на меня не нападало такое косноязычие, я пытаюсь написать этот пост уже неделю, но находится малейший повод, и... я закрываю страницу. Наверное, это сродни чувству, когда мать долго не отпускает от себя свое дитя. Она боится, что его кто-то может обидеть, и всячески пытается ...
День рождения у СибАДИ
94 года стукнуло. Сейчас у любого ВУЗа непростые времена, СибАДИ не исключение. Носил имя Куйбышева. Вот большое интервью с ректором https://kvnews.ru/news-feed/193459 Ну а я традиционно поздравляю коллег, желаю удачи и желаю небольшой экскурс Изначальный корпус Автодора ...
В пятницу глава Савойского королевского дома Эммануэле Филиберто посетил модный
Всё бы ничего, но женатый принц посетил мероприятие с новой пассией - дважды разведённой и в третий раз замужней мексиканской моделью Адрианой Абаскаль, матерью троих детей. Официально принц женат на француженке Клотильде Куро, с которой у него две дочери 21 и 18 лет. В прессе присали, ...
WOW Авто Армия Беларусь Бизнес Видео Дети Жесть Животные Закон Здоровье Игры Интернет Искусство История Казахстан Кино Конфликты Коронавирус Коррупция Косметичка Криминал Кулинария Ликбез Литература Лытдыбр Медицина Мнения Музыка Наука Общество Олимпиада Отдых Отношения Персоны Политика Природа Происшествия Путешествия Разное Разоблачения Реклама Религия СНГ Сиськи События Спорт Страны ТВ и СМИ Творчество Технологии Транспорт Троллинг Финансы Фото Шоубиз Штуки Экономика Юмор