Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 29 гостей.

Пляжный мяч в струе пылесоса.

291. Чтобы привлечь внимание покупателей, продавцы пылесосов иногда переставляют шланг пылесоса наоборот и пускают в струю воздуха большой пляжный мяч (рис.). Мяч в струе абсолютно устойчив, он удерживается, даже когда струю заметно наклоняют. Мяч не всегда удается сбить со струи, даже ударив по нему рукой. Почему мяч так устойчив? Вращается ли он при этом в каком-то определенном направлении?

Ответ:
 Мяч удерживается на месте благодаря тому, что давление струи под мячом больше, чем над ним. Такая разница давлений обусловлена тем, что мяч отклоняет большую часть струи и давление в отклоненном потоке уменьшается (аналогичный эффект рассматривается в задаче 296). В результате на мяч действует сила, направленная вверх, то есть противоположно силе тяжести.
 Дополнительная подъемная сила может возникать из-за вращения мяча вследствие эффекта Магнуса, который проявляется и при полете закрученного бейсбольного мяча (см. задачу 310). Нередко подъемную силу, возникающую в рассматриваемом случае, ошибочно объясняют уменьшением давления в воздушной струе вследствие движения воздуха. Это неправильное истолкование смысла уравнения Бернулли. Кинетическая энергия воздушной струи обусловлена механической работой, совершаемой насосом, а не уменьшением давления воздуха. На самом деле давление в свободно движущейся воздушной струе равно атмосферному.
 Если насадка на шланг пылесоса сужается (как это обычно бывает), то скорость воздушного потока увеличивается, а давление уменьшается. Таким оно остается и в струе, пока в нее не будет «затянут» окружающий воздух. Тогда давление станет равным атмосферному.
 Поперечная устойчивость мяча объясняется уменьшением давления в струе, обтекающей мяч.