Почему мяч летит по дуге?

Сообщение №13576 от drevnij 02 октября 2002 г. 09:30
Тема: Почему мяч летит по дуге?

В футболе есть такой удар, называется сухой лист: подкрученный мяч летит по дуге. Почему?


Отклики на это сообщение:

> В футболе есть такой удар, называется сухой лист: подкрученный мяч летит по дуге. Почему?

При полете вращающегося мяча скорость потока воздуха относительно поверхности
мяча разная с разных сторон. Из гидро- и аэродинамики известно, что чем выше
скорость потока в трубе, тем меньше давление жидкости (газа) на стенки трубы.
Разность давлений создает боковую силу, искривляющую траекторию мяча.
На том-же принципе работает крыло самолета - скорость потока над крылом выше скорости потока под крылом. В результате из-за разности давлений - подъемная сила крыла...
С уважением...


> При полете вращающегося мяча скорость потока воздуха относительно поверхности
> мяча разная с разных сторон. Из гидро- и аэродинамики известно, что чем выше
> скорость потока в трубе, тем меньше давление жидкости (газа) на стенки трубы.

Можно чуть подробнее? а то у меня не сходится.
Представим вид сверху. Пусть мяч летит вперед и вращается по часовой стрелке. Из практики известно, что при этом его будет "уводить" вправо. Если же считать по закону Бернулли, то, поскольку скорость потока слева выше, то и отклоняться он должен влево. Где-то я ошибаюсь.


> > В футболе есть такой удар, называется сухой лист: подкрученный мяч летит по дуге. Почему?

> При полете вращающегося мяча скорость потока воздуха относительно поверхности
> мяча разная с разных сторон. Из гидро- и аэродинамики известно, что чем выше
> скорость потока в трубе, тем меньше давление жидкости (газа) на стенки трубы.
> Разность давлений создает боковую силу, искривляющую траекторию мяча.
> На том-же принципе работает крыло самолета - скорость потока над крылом выше скорости потока под крылом. В результате из-за разности давлений - подъемная сила крыла...
> С уважением...

Ожидаемый результат получается прямо противоположным наблюдаемому.


> Можно чуть подробнее? а то у меня не сходится.
> Представим вид сверху. Пусть мяч летит вперед и вращается по часовой стрелке. Из практики известно, что при этом его будет "уводить" вправо. Если же считать по закону Бернулли, то, поскольку скорость потока слева выше, то и отклоняться он должен влево. Где-то я ошибаюсь.

Нет. Благодаря вязкому трению воздуха о поверхность мяча встречный поток слева замедляется сильнее, чем справа. Поэтому скорость потока (относительно центра мяча) слева ниже, чем справа.


> В футболе есть такой удар, называется сухой лист: подкрученный мяч летит по дуге. Почему?

Наверное потому, что он сильно закручен при ударе.


> > Можно чуть подробнее? а то у меня не сходится.
> > Представим вид сверху. Пусть мяч летит вперед и вращается по часовой стрелке. Из практики известно, что при этом его будет "уводить" вправо. Если же считать по закону Бернулли, то, поскольку скорость потока слева выше, то и отклоняться он должен влево. Где-то я ошибаюсь.

> Нет. Благодаря вязкому трению воздуха о поверхность мяча встречный поток слева замедляется сильнее, чем справа. Поэтому скорость потока (относительно центра мяча) слева ниже, чем справа.

Вы написали что-то противоположное закону Бернулли. Получается, чем выше скорость потока относительно стенки, тем выше давление. По з-ну Бернулли все наоборот.


> > В футболе есть такой удар, называется сухой лист: подкрученный мяч летит по дуге. Почему?

> Наверное потому, что он сильно закручен при ударе.

"Веревка это вервие простое" %)


> > > Можно чуть подробнее? а то у меня не сходится.
> > > Представим вид сверху. Пусть мяч летит вперед и вращается по часовой стрелке. Из практики известно, что при этом его будет "уводить" вправо. Если же считать по закону Бернулли, то, поскольку скорость потока слева выше, то и отклоняться он должен влево. Где-то я ошибаюсь.

> > Нет. Благодаря вязкому трению воздуха о поверхность мяча встречный поток слева замедляется сильнее, чем справа. Поэтому скорость потока (относительно центра мяча) слева ниже, чем справа.

> Вы написали что-то противоположное закону Бернулли. Получается, чем выше скорость потока относительно стенки, тем выше давление. По з-ну Бернулли все наоборот.

Слева поток медленнее, справа - быстрее. Слева давление выше, справа - ниже. Разность давлений отклоняет мяч вправо.

Ваша ошибка в том, что Вы считаете скорости потока относительно стенок - т.е. в двух разных системах отсчета (связанной с левой стенкой и с правой стенкой). Величины для разных систем отсчета некорректно сопоставлять. Закон Бернулли (как и все законы физики) формулируется для одной системы отсчета. Например, его можно применить в системе, связанной с центром мяча (что я и
делаю в вышеприведенном разборе примера).

Кстати, обратите внимание, что эффект объясняется наличием вязкого трения. В среде без вязкости (сверхтекучей) эффекта не будет.


> > > > Можно чуть подробнее? а то у меня не сходится.
> > > > Представим вид сверху. Пусть мяч летит вперед и вращается по часовой стрелке. Из практики известно, что при этом его будет "уводить" вправо. Если же считать по закону Бернулли, то, поскольку скорость потока слева выше, то и отклоняться он должен влево. Где-то я ошибаюсь.

> > > Нет. Благодаря вязкому трению воздуха о поверхность мяча встречный поток слева замедляется сильнее, чем справа. Поэтому скорость потока (относительно центра мяча) слева ниже, чем справа.

> > Вы написали что-то противоположное закону Бернулли. Получается, чем выше скорость потока относительно стенки, тем выше давление. По з-ну Бернулли все наоборот.

> Слева поток медленнее, справа - быстрее. Слева давление выше, справа - ниже. Разность давлений отклоняет мяч вправо.

> Ваша ошибка в том, что Вы считаете скорости потока относительно стенок - т.е. в двух разных системах отсчета (связанной с левой стенкой и с правой стенкой). Величины для разных систем отсчета некорректно сопоставлять. Закон Бернулли (как и все законы физики) формулируется для одной системы отсчета. Например, его можно применить в системе, связанной с центром мяча (что я и
> делаю в вышеприведенном разборе примера).

> Кстати, обратите внимание, что эффект объясняется наличием вязкого трения. В среде без вязкости (сверхтекучей) эффекта не будет.

Совершенно правильно-здесь вязкость является "ключиком".
Приведу цитату из

http://www.uran.donetsk.ua/~masters/2002/fema/prischenko/lib/vov7.htm


"4.5. Э ф ф е к т М а г н у с а.

Если твердый цилиндр вращется вокруг продольной оси в на-
бегающем потоке жидкости или газа, то он увлекает во вращение
прилегающие к нему слои жидкости или газа; в результате окру-
жающая среда движется отнительно цилиндра не только поступа-
тельно, но еще и вращается вокруг него. В той зоне, где нап-
равление поступательного и вращательного движения совпадают,
результирующая скорость движения окружающей среды превосходит
скорость потока. С противоположной стороны цилиндра поток,
возникающий из-за вращения, противодействует поступательному
потоку и результирующая скорость падает. А из закона Бернулли
известно, что в тех местах, где скорость больше, давление по-
нижено и наоборот. Поэтому с разных сторонна вращающийся ци-
линдр действуют разные силы. В итоге появляется результирующая
сила, которая всегда направлена перпендикулярно образующим ци-
линдра и потоку."

Итак, закон Бернулли здесь, конечно, "имеет место быть", только применять его нужно аккуратно.


> Ваша ошибка в том, что Вы считаете скорости потока относительно стенок - т.е. в двух разных системах отсчета (связанной с левой стенкой и с правой стенкой). Величины для разных систем отсчета некорректно сопоставлять. Закон Бернулли (как и все законы физики) формулируется для одной системы отсчета. Например, его можно применить в системе, связанной с центром мяча (что я и
> делаю в вышеприведенном разборе примера).

Ну вот и нашлось объяснение. Кстати, эффект практически отсутствует сразу после удара и проявляется уже на излете, когда скорость центра мяча минимальна.

> Кстати, обратите внимание, что эффект объясняется наличием вязкого трения. В среде без вязкости (сверхтекучей) эффекта не будет.

Закон Бернулли справедлив для невязких сред. В невязкой среде должен проявляться обратный эффект (объяснение alico).


> Закон Бернулли справедлив для невязких сред. В невязкой среде должен проявляться обратный эффект (объяснение alico).

Закон Бернулли справедлив и для невязких сред, но в этом случае от него не будет никакого толку, потому что без вязкого трения скорость потока будет одинаковой с обеих сторон и никакого эффекта (ни прямого, ни обратного) не будет.


> В футболе есть такой удар, называется сухой лист: подкрученный мяч летит по дуге. Почему?

Происходит кручение(лобовое сопротивление доволно сильно), мяч как бы катится по "более плотному лобовому воздуху"... так что-ли сказать...

тут недавно один американский профессор(а может и немецкий), нанял бейсбольную команду для изучения этого вновь им открытого эффекта.


> > Закон Бернулли справедлив для невязких сред. В невязкой среде должен проявляться обратный эффект (объяснение alico).

> Закон Бернулли справедлив и для невязких сред, но в этом случае от него не будет никакого толку, потому что без вязкого трения скорость потока будет одинаковой с обеих сторон и никакого эффекта (ни прямого, ни обратного) не будет.

?? Относительно потока стенки движутся с разными скоростями.


> ?? Относительно потока стенки движутся с разными скоростями.

Давайте вернемся к предудущим сообщениям и вспомним еще раз, что в законе Бернулли речь идет не о скорости стенок относительно потока, а о скоростях потока (в разных точках) относительно выбранной системы координат. Выбранная система координат - система центра мяча.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100