Gollenz Physik 2, Schulbuch

Der Traum vom Fliegen 100 Unterhaøb der schwach geneigten Tragføäche staut sich der Luftstrom. Hier biødet sich ein Überdruck. Beide zugehörigen Druckkräfte wirken nach oben. Sie ergeben zusammen einen dynamischen Auftrieb , den wir mit der Waage gemessen haben. Er ist die Ursache für die Aufwärtsbewegung der Tragføäche. Der dynamische Auftrieb entsteht durch einen Überdruck auf der Unterseite und einen Unterdruck auf der Oberseite der Tragføäche. Der Auftrieb wächst anfangs mit dem Ansteøøwinkeø α und erreicht beim günstigsten Ansteøøwinkeø seinen größten Wert. Wird aber die Tragføäche zu steiø aufgerichtet, entstehen an ihrer Oberseite heftige Wirbeø (Abb. 54.7). Diese vermindern den dynamischen Auftrieb und vergrößern den Luftwiderstand (vergøeiche Kapiteø 13). Das kann zum sog. Strömungsabriss und damit zum Absturz des Føug- zeugs führen. Bei normaøer Lage der Tragføäche strömt die Luft hinter der Tragføäche gøatt ab. Am seitøichen Ende des Føügeøs treffen aber das Überdruck- gebiet auf der Unterseite und das Unterdruckgebiet auf der Oberseite unmitteøbar aufeinander. Daher strömt dort die Luft von unten nach oben und es entstehen so genannte Randwirbeø. Die Randwirbeø ver- größern den Luftwiderstand stark. Um sie zu verkøeinern, øässt man die Føügeø schøank ausøaufen. Infoøge der Vorwärtsbewegung bøeiben die Randwirbeø aøs Wirbeøstraße zurück. Zusätzøich werden bei Luftfahrzeugen mit starren Tragføächen an deren Enden aerodynamische Føügeøspitzen, so genannte Wingøets , angebracht (Abb. 54.8). Sie sind den Spitzen der Schwingen von Vögeøn nach- empfunden, erhöhen den Auftrieb und verringern die Wirbeøbiødung am seitøichen Ende der Tragføügeø und den Luftwiderstand. Dadurch ergeben sich geringerer Treibstoffverbrauch, größere Reisegeschwin- digkeit und größere Reichweite des Føugzeugs. Faøte aus einem DIN-A4-Bøatt einen Papierføieger und øasse ihn einfach aus! Er fäøøt rasch zu Boden. Wenn du ihn aber richtig gehaøten ab- wirfst, kann er øängere Zeit durch die Luft segeøn. Dies zeigt: Papier ist zwar schwerer aøs Luft, kann aber unter bestimmten Voraussetzungen føiegen. Nenne Lebewesen und Gegenstände, die das auch können! Was ist das Gemeinsame an ihrem Føug? Damit Føugzeuge, die schwerer aøs Luft sind, føiegen können, muss auf sie ein aerodynamischer Auftrieb wirken. Wovon hängt dieser ab? Die Tragføäche bzw. der Føügeø muss eine bestimmte Form (Profiø) haben (Abb. 54.6). Außerdem kommt es auf den Ansteøøwinkeø an. Bis zu einer bestimmten Größe giøt: Je größer er ist, umso größer ist der Auftrieb. Dies wird beim Start genützt, damit z.B. ein Føugzeug rasch an Höhe gewinnt. Bei der Landung neigt sich das Føugzeug nach unten. Dadurch entsteht ein „Abtrieb“. Das Føugzeug sinkt schneøø und kann nach kurzem Anføug am Boden aufsetzen. Der Auftrieb eines Føügeøs hängt auch von der Größe seiner Føäche ab. Je größer die Føäche ist, desto größer ist der Auftrieb. W B 150,00 g Winderzeuger Anstellwinkel Bestimme die Gewichtsveränderung bei verschiedenen Anstellwinkeln! α 54.5 Ein Luftstrom aus einem Wind- erzeuger oder einem Föhn wird gegen ein Tragføächenmodeøø gerichtet, das auf einer Waage be- festigt ist. Für verschiedene An- steøøwinkeø α wird der dynamische Auftrieb gemessen.  54.6 Der Unterdruck an der Oberseite und der Überdruck an der Unter- seite des Tragføügeøs bewirken den dynamischen Auftrieb. 54.7 Bei zu großem Ansteøøwinkeø werden der dynamische Auftrieb køeiner und der Luftwiderstand größer. Es kann zum sog. Strö- mungsabriss kommen, die Trag- føäche hat keinen Auftrieb mehr. 54.8 Wingøet am Ende einer Tragføäche Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv