اغلب هواپیماهایی که در آسمان پرواز می کنند بال هایی دارند که آنها را در هوا نگاه می دارد. هنگامی که بال ها هوا را به سرعت می شکافند، یک نیروی رو به بالای قوی ایجاد می گردد که به آن "بالابر" می گویند. این نیرو وزن هواپیما را تحمل می کند، و آن را در هوا نگاه می دارد. وقتی هواپیما سریع تر در هوا حرکت می کند بال ها نیروی بالابر قوی تری ایجاد می کنند. هواپیماها که با سرعت کم حرکت می کنند (مثل گلایدرها) بال های بلندی دارند و این باعث می شود نیروی بالابر مناسب (حتی در سرعت کم) وجود داشته باشد. در مدل سازی زیر اجراء کنترلی پرواز گلایدر را ملاحظه می کنید. با موشواره بر روی اسامی بروید. در زیر با این اصطلاحات آشنا می شوید.
جت های تند رو بال های رو به عقبی دارند که به راحتی هوا را می شکافد. این بال ها در سرعت کم نیروی بالابر کمی تولید می کنند، با این حال بال آنها در حین فرود و بلند شدن باز می شود و در نتیجه نیروی بالابر بیشتری ایجاد می کنند.
اولین پرواز انسان (که ثبت شده) در سال 1783 به وسیله بالن بود، اما احتمالاً قبل از آن مردم با بادبادک پرواز می کرده اند. اولین هواپیمای بال دار توسط مخترع انگلیسی، جرج کیلی (1857-1773)، ساخته شد، و در سال 1853پرواز کرد. پس از وی، طراحی گلایدر ها توسط دیگران پیشرفت کرد که از آن میان می توان به برادران رایت (ویلبر رایت (1912-1867) و اولیور رایت (1948-1871) اشاره نمود. مهمترین موفقیت آنها ساخت موتور سبک بود که می توانست گلایدر را حمل کند. در اولین هواپیما، که "فلایر" نام داشت، اولیور اولین پرواز موفقیت آمیزش را در سال 1903 به انجام رسانید. طول پرواز وی فقط 37 متر بود!
مقطع آیرودینامیکی
بال یک مقطع آیرودینامیکی است، یعنی یک شکل خاص دارد که آن را قادر می سازد تا پرواز کند. قسمت بالایی منحنی و قسمت زیرین صاف (یا تقریباً صاف) است، بنابراین قسمت رویی بال بلندتر از قسمت زیرین آن می باشد. هنگامی که بال هوا را می شکافد، هوا به دو قسمت تقسیم می شود، مقداری از رو و مقداری از زیر بال عبور می کند.
از آنجا که وقتی هوا سریع و سریع تر حرکت می کند فشارش کاهش می یابد، بنابراین فشار هوا در زیر بال بیشتر از فشار هوای (در حال حرکت سریع) روی بال است، و در نتیجه یک نیرویی رو به بال به بال وارد می شود.
  |
با مختصری افزایش زاویه بال، نیروی بالابر افزایش می یابد، اما افزایش بیشتر زاویه بال، حرکت یکنواخت هوا از روی بال را دچار اختلال می کند و بادهای چرخشی را بوجود می آورد. در نتیجه هوا با سرعت کمتری حرکت می کند و اختلاف فشار کاهش می یابد. نیروی بالابر از بین می رود و هواپیما دچار واماندگی شده و سقوط می کند. به طور ساده، شکل زیر چنین شرایطی را نشان می هد.
یک بال کاغذی بسازید و ببینید چگونه جریان هوا باعث می شود تا اختلاف فشاری بر روی بال ایجاد گردد و آن را بلند نماید. هرچه حرکت هوا سریع تر باشد نیروی بالابر بیشتری بدست می آید.
توصیه می شود برای این فعالیت پژوهشی اولیاء محترم نیز کمک کنند.
کاغذ سفت به ابعاد 15*30 سانتیمتر، کاتر، چاقو، قیچی، دو نی نوشابه، دو میله بافتنی، سشوار، خمیر مجسمه سازی، چسب نواری، یک تکه مقوا به پهنای 15 سانتیمتر، خط کش
1- کاغذ را از عرض (به فاصله 1.5 سانتیمتر از وسط) تا کنید. سوراخ های به فاصله 8 سانتیمتر از یکدیگر، و به فاصله 5 سانتیمتر از لبه ی تا شده ایجاد کنید.
2- با نوار چسب دو انتهای کاغذ را به یکدیگر بچسبانید تا یک بال با سطح خمیده در بالا پدید آید. دو تکه نی کوتاه از سوراخ ها عبور دهید.
3- دو شکاف به فاصله 8 سانتیمتر در طول نی بوجود آورید. میله بافتنی را از آنها عبور دهید تا انتهای میله بافتنی به نی برسد.
4- میله بال عبور دهید (ابتدا از طرفی که انحناء دارد) و آنها را به فاصله 8 سانتیمتر در تکه ای خمیر مجسمه سازی قرار دهید.
5- با دمیدن هوا روی بال، آن را به پرواز در آورید. مراقب باشید با دمیدن باد به زیر بال، آن را هل ندهید.
بال وامانده
نشان دهید بادی که روی بال می وزد باعث پرواز آن می شود.
برای این منظور به کمک مقوا مانع وزش باد بر روی بال شوید، در این شرایط بال سقوط می کند. اگر این اتفاق روی نداد سعی کنید باد را به زیر بال بدمید.
.jpg)
.jpg)
