Efekt Magnusa
Z Wikipedii
Efekt Magnusa to zjawisko z zakresu dynamiki płynów, polegające na powstawaniu siły prostopadłej do kierunku ruchu, działającej na obracający się walec lub inną bryłę obrotową, poruszającą się względem płynu (cieczy, gazu).
Efekt odkryty przez niemieckiego fizyka Heinricha Gustava Magnusa w 1853 roku.
Zjawisko wpływa znacznie na przykład na tor lotu wirującej piłki, może być stosowane do wyznaczania prędkości przepływu płynu.
Wartość siły określa prawo Kutty-Żukowskiego, mówiące, że jeżeli nieściśliwy płyn opływa nieskończenie długi walec, którego oś jest ustawiona prostopadle do kierunku przepływu niezaburzonego, to na jednostkę długości walca działa siła nośna określona wzorem:
W pobliżu powierzchni obracającego się walca na skutek adhezji prędkość obwodowa cząsteczek płynu jest taka sama jak prędkość obwodowa walca i wynosi dla walca o promieniu 'a'
cyrkulacja prędkości będzie równa:
a siła
gdzie:
- ρ - gęstość płynu,
- V - prędkość płynu,
- a - promień walca
- Γ - oznacza cyrkulację prędkości wzdłuż dowolnego konturu zamkniętego obejmującego jeden raz walec.
Można też wyrazić siłę nośną za pomocą wzoru:
Z porównania wzorów wynika, że:
Wartości współczynnika siły nośnej uzyskane drogą pomiaru okazują się mniejsze od przewidzianych powyższym wzorem. Ruch cyrkulacyjny w płynach rzeczywistych, powodowany obrotem walca, nie jest bowiem identyczny z cyrkulacyjnym opływem walca płynem doskonałym, między innymi ze względu na występowanie tak zwanej warstwy przyściennej.
