אווירודינמיקה של מכנף נאה

במחקר חקרנו את תנועתו של עלה של עץ בשם "מכנף נאה" – עלה שצורתו הייחודית מאפשר לו לרחף בעת הנפילה מהעץ תוך סיבובו סביב עצמו. כשנגמרה עונת העלים הללו הבנו שביצוע החקר באווירודינמיקה בעזרתם הוא אינו פרקטי ועברנו למודל בעל אופי קצת שונה. במהלך החקר נתמקד בכוחות העילוי והגרר. קיימים סוגי גרר רבים, כגון גרר לחץ (נגרם כתוצאה מהפרשי לחצים) וגרר מושרה (נגרם בעיקר כתוצאה ממערבולות בקצה הכנף של מטוס, בעצם זהו כוח עילוי המוטה לאחור). כוח הגרר בו נתמקד הוא כוח גרר הנגרם כתוצאה מהתנגשות חלקיקי האוויר בכנפיים. רוב הידע הקיים באווירודינמיקה באינטרנט נוגע למודל של כנפי מטוס הנעות בכיוון אחיד, ולא למודל של פרופלור היוצר כוחות אווירודינמיים כתוצאה מתנועה סיבובית, כפי שהוא קיים אצלנו. לכן נתעלם מרוב סוגי כוחות הגרר.

ניתוח כוחות הפועלים על כנף מסתובבת

 

 כוח עילוי כתלות בריבוע התדירות

הראנו שכוח הגרר אכן גורם להפחתה במהירות הסיבוב ושהתנועה היא תנועה בתאוצה משתנה. בנוסף, הראנו שכוח העילוי תלוי בריבוע תדירות סיבוב הפרופלור. באחד הניסויים מצאנו התבטאות לקיום כוח אווירודינאמי הנגרם כתוצאה מנפילת הגוף בלבד, אך התבטאות זו יכולה להתפרש גם כשגיאות מדידה והיא נתונה לערעור. באותו הניסוי הוכחנו את קיומה של מהירות נפילת הגוף הגבולית. בניסוי האחרון שלנו מצאנו משוואה לחישוב כוח העילוי במערכת מופשטת, בה הפרופלור אינו נמצא בנפילה, אלא עומד במקומו ומחובר לספק מתח.

מנחים מייעצים: זיר לוז

אוגוסט 2020
יום ראשון יום שני יום שלישי יום רביעי יום חמישי יום שישי שבת
26 ביולי 2020 27 ביולי 2020 28 ביולי 2020 29 ביולי 2020 30 ביולי 2020 31 ביולי 2020 1 באוגוסט 2020
2 באוגוסט 2020 3 באוגוסט 2020 4 באוגוסט 2020 5 באוגוסט 2020 6 באוגוסט 2020 7 באוגוסט 2020 8 באוגוסט 2020
9 באוגוסט 2020 10 באוגוסט 2020 11 באוגוסט 2020 12 באוגוסט 2020 13 באוגוסט 2020 14 באוגוסט 2020 15 באוגוסט 2020
16 באוגוסט 2020 17 באוגוסט 2020 18 באוגוסט 2020 19 באוגוסט 2020 20 באוגוסט 2020 21 באוגוסט 2020 22 באוגוסט 2020
23 באוגוסט 2020 24 באוגוסט 2020 25 באוגוסט 2020 26 באוגוסט 2020 27 באוגוסט 2020 28 באוגוסט 2020 29 באוגוסט 2020
30 באוגוסט 2020 31 באוגוסט 2020 1 בספטמבר 2020 2 בספטמבר 2020 3 בספטמבר 2020 4 בספטמבר 2020 5 בספטמבר 2020