Wprowadzenie do fizyki lotu samolotów
Samoloty potrafią latać dzięki czterem głównym siłom fizycznym: ciśnieniu powietrza, oporowi, ciągowi i ciężkości. Poniżej wyjaśnimy, jak każda z tych sił działa na samolot.
1. Siła nośna (ang. Lifting Force)
Siła nośna to siła, która powoduje, że samolot wzbija się w powietrze. Powstaje ona, ponieważ kształt skrzydeł samolotu powoduje, że powietrze przepływa szybciej nad skrzydłem niż pod nim. To powoduje, że ciśnienie powietrza nad skrzydłem jest mniejsze niż pod nim, a różnica ciśnień unosi samolot do góry.
2. Siła ciągu (ang. Thrust)
Siła ciągu jest odpowiedzialna za popychanie samolotu do przodu. Wytwarza ją silnik samolotu, który napędza śmigło lub turbinę. Bez tej siły samolot nie mógłby się poruszać naprzód, a więc nie mógłby wytworzyć siły nośnej potrzebnej do wznoszenia się w powietrze.
3. Siła oporu (ang. Drag)
Siła oporu to siła, która "ciągnie" samolot wstecz, kiedy przemieszcza się w powietrzu. Opór powietrza działa na samolot w kierunku przeciwnym do ruchu i jest wynikiem tarcia powietrza o powierzchnię samolotu. Nowoczesne samoloty są zaprojektowane tak, aby minimalizować opór, co pozwala im szybciej lecieć.
4. Ciężar (ang. Weight)
Ciężar samolotu działa w dół, w stronę ziemi, i jest wynikiem siły grawitacji. Aby samolot wzbił się w powietrze, siła nośna musi przewyższać ciężar. W przeciwnym razie samolot nie oderwie się od ziemi.
Podsumowanie
Samoloty latają dzięki zrównoważeniu tych czterech sił: siła nośna unosi samolot do góry, siła ciągu popycha go do przodu, opór powietrza stawia opór, a ciężar ściąga go w dół. Kiedy siła nośna przewyższa ciężar, a siła ciągu przewyższa opór, samolot może bezpiecznie latać w powietrzu!