作者oginome (荻野目洋子)
看板Physics
标题[问题] 请问关於空气浮力的问题
时间Fri Jul 10 12:32:55 2009
大家好,我想请问一个关於空气浮力的问题:
我想自己写个模拟一个高中物理常见的柏努利实验的小程式,就是拿吹风机将吹口
往上後,於吹风机口置一乒乓球,而乒乓球能被拘束在空间的固定位置这样的实验
,请教过一些人,但是给的东西好像有误,故而来请教板上先进。
这个模拟是这样的,在最下方有个漏斗口(视为双开口的流管),其中一口朝正上方
以模拟吹风机的出口,另一口则可以给定一个风速V1,这里我用了连续方程式去写
他,即(入口风速V1)*(入口截面积A1)=(出口风速V2)*(出口截面积A2)
其中V1、A1、A2均为已知,所以我可以得到出口风速V2,那球的质量可以给定m
W=mg,可以算出球的重量,球要浮在空中,则下方吹气的浮力要和重力取得静平衡
,那关於往上的力的参数目前只知道V2也就是出口风速而已,这边要如何计算往上
的浮力呢?曾经得到帮助的答案如下:
ρ(空气密度)*q2(出口截面流量)*V2(出口风速)*h(球与出口的距离)=W=m(球的质量)*g
但是这样凑起来在因次单位上虽然凑对了,实际上算起来会变成:
m*g
h = ───────
ρ*q2*V2
其中g为常数,ρ也为常数,A2和V2若也固定不动的话,变数:质量m在分子,那岂不
是越重的球被吹越高?显然与事实不符,请问这边往上的浮力要如去计算和思考呢?
再来是虽然用Bernoulli方程作字面上的分析,很容易解释为何球会被拘束在定点,
即使吹风机偏转一个角度,球还是会保持在流体进行的方向上这样的一个现象,但是
如果我想把Bernoulli方程:P + ρv^2/2+ρg h =常数这个数学式导入我的模拟程式
中,我该怎麽作呢?
以上两个问题还希望大家帮我提点方向和观念,谢谢大家。
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◆ From: 114.33.184.60
※ 编辑: oginome 来自: 114.33.184.60 (07/10 13:43)
1F:推 a80481ivan:嗯...应该不是只有空气浮力让他浮起来吧,还有气体的 07/10 14:43
2F:→ a80481ivan:风压吧?太过於复杂了?!我也不知道 07/10 14:44
3F:→ oginome:还是感谢回答~感谢 07/10 15:09
4F:推 yenzhi:you need navier-stoke equation ... 07/10 20:43
5F:推 Farady:可以查球体的阻力系数,简单估算所需风速 07/10 20:47
6F:推 Farady:再说你要解白努力,至少有P,v两个未知数,一个方程式不够 07/10 21:01