Движение воздуха вокруг паруса

Появление такого рода аэродинамической силы можно объяснить по-другому, не противореча уравнению Бернулли. Это объяснение основано на теоретическом предположении, что парус находится под действием двух потоков воздуха: первый прямо обтекает парус, а второй поток (круговой) движется вокруг паруса в направлении часовой стрелки со скоростью.

Суммируя эти два движения по правилам механики, получим ту же картину распределения давлений и разрежений, которая была рассмотрена в предыдущем примере.

Интересно отметить, что теоретическое предположение о существовании циркуляционного (кругового) движения воздуха вокруг паруса, сомнительное с точки зрения здравого смысла, не трудно подтвердить простейшим экспериментом.

Возьмем кусок волнистого картона, уравновесим его и укрепим булавкой или шпилькой на тупом конце карандаша. Если под этим кусочком волнистого картона близко от него двигать второй лист картона по направлении, то в результате циркуляции воздуха волнистый картон начнет отклоняться в противоположном направлении. Если бы циркуляции воздуха не было, волнистый картон или оставался бы на месте или под влиянием трения воздуха поворачивался бы в сторону движения нижнего листа картона.

Подтверждением теории циркуляции могут быть также опыты, проделанные физиком Магнусом (1852 г.). Рядом опытов он установил, что под действием ветра на валу, вращающемся с окружной скоростью со, возникает аэродинамическая сила, направленная перпендикулярно к оси вала и направлению ветра.

Открытие, сделанное Магнусом, получило в физике название эффекта Магнуса. Для использования эффекта Магнуса в практических целях инженер Флетнер построил роторное судно. При боковом ветре оно могло плыть вперед. Однако роторные суда оказались нерентабельными. Эффект Магнуса используется и теннисистами в так называемых крученых и укороченных ударах.