Engineering

Rotore dell'elicottero: sollevamento dall'aria in movimento

Modificare il passo collettivo e la velocità del rotore; confrontare la spinta dell'elemento lama, il flusso indotto e la potenza necessaria per galleggiare.

Di Mykhailo Makarov

Immagine reale dell’applicazione

Da provare

Confronta la spinta con il peso; le strisce blu indicano l'aria indotta verso il basso.

Il modello e i suoi limiti

La corsa verticale è limitata a un supporto didattico di 8 m. Nessuna previsione del volo in avanti o dell'anello vortice.

Equazioni del modulo

Equazioni
T = 2 rho A v_i^2
P_induced = T v_i

Altri esperimenti

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Frenata d’emergenza e ABS

Un attraversamento pedonale compare 70 m davanti a un’auto a 100 km/h su una strada di notte. Il conducente ha bisogno di un secondo per reagire, poi la pressione sul pedale sale e raggiunge le pinze attraverso l’impianto idraulico. Senza ABS le ruote si bloccano, gli pneumatici strisciano con l’attrito dello slittamento totale e lasciano segni neri - sull’asfalto asciutto lo strisciamento dopo il bloccaggio è esattamente v^2/(2 mu g) e l’auto finisce sull’attraversamento. Con l’ABS le valvole di ogni asse aumentano, mantengono e scaricano la pressione in base allo slittamento e alla decelerazione della ruota, tenendo lo slittamento vicino al picco della curva dello pneumatico: l’auto si ferma prima, tra le formule chiuse con l’attrito di picco e quello di strisciamento, e le ruote anteriori conservano l’aderenza per sterzare. Prova asfalto bagnato, neve e ghiaccio - sul ghiaccio la curva non ha picco e l’ABS non guadagna nulla -, rallenta il regolatore e segui ogni joule fino ai freni, agli pneumatici e al rotolamento.

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Slitta d’urto e zone deformabili

Traina un’auto contro una barriera di cemento sotto i riflettori di una sala crash e guardala al rallentatore. Le due crash box si piegano lobo dopo lobo alla forza media che la formula di Abramowicz-Jones dà per il loro spessore di parete e la loro larghezza; a quindici chilometri all’ora assorbono tutta l’energia e l’auto si ferma esattamente dove il lavoro di piegatura eguaglia la sua energia cinetica. A cinquantasei si piegano anche i longheroni dietro di esse, a ottanta il blocco motore va a fondo contro la barriera e la decelerazione schizza in alto. Il manichino con la cintura scivola nel lasco prima che la cintura lo prenda - dai più lasco alla cintura e il suo picco di decelerazione e il criterio di lesione alla testa salgono. Ogni joule è seguito nelle pieghe, nella cintura e nel rimbalzo.

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Hydrofoil barca: salire sopra l'acqua

Accelera una barca sulle ali sommerse. Bilanciare sollevamento, galleggiabilità, resistenza e inclinazione, spegnere il regolatore di altezza e guardare il ritorno alla vela di dislocamento.