Самолёт с винтом: тяга и подъёмная сила

Разгоните 3D-самолёт и взлетите: винт даёт тягу, крыло — подъёмную силу. Физика полёта для детей 9+.

3D Возраст 9+15 мин ПолётМеханизмы и машины3D-сцена
Самолёт с винтом: тяга и подъёмная сила
Загрузка симуляции…

Вращайте сцену мышью, колесом меняйте масштаб. Нажмите «Запустить».

Что показывает опыт

Двигатель вращает винт — тот толкает самолёт вперёд. Когда скорость достаточно большая, крыло создаёт силу, равную весу самолёта, и он взлетает.

Как провести

  1. Запустите и держите W: самолёт разгоняется по полосе.
  2. Когда скорость вырастет, нажмите стрелку «вверх» — нос поднимется, и самолёт оторвётся.
  3. В редакторе увеличьте «подъёмную силу» крыла или уменьшите массу — взлёт станет легче.

Вопросы для обсуждения

  • Почему самолёту нужен разгон перед взлётом?
  • Что произойдёт, если выключить двигатель в воздухе?

Объяснение

Подъёмная сила крыла растёт с квадратом скорости: F ≈ k·v². Пока скорость мала, сила меньше веса m·g и самолёт катится по земле. Как только F > m·g, он взлетает. Тягу создаёт винт: он отбрасывает воздух назад, а воздух толкает самолёт вперёд.

Повторите дома

Сделайте бумажный самолётик и сравните, как он летит с разной силой броска. Подуйте на лист бумаги, поднеся его ко рту, — он поднимается.

Что изменить в редакторе

  • Измените размах крыла (размер Z).
  • Добавьте второй двигатель с винтом.