к исследовательской работе для участия в XV Уральском соревновании (выставке) научно-технического творчесвта молодежи «Евразийские

АННОТАЦИЯ

к исследовательской работе для участия в XV Уральском соревновании (выставке) научно-технического творчесвта молодежи «Евразийские

 ворота России – Шаг в будущее

(г. Челябинск, ЮУрГУ, 06-09 апреля 2020 г.)

(Еф-) Физика и познание мира

ПУГАЧ Виктория Павловна

Челябинская область, г. Челябинск

 МАОУ «Лицей №82 г. Челябинска, класс 11

Измерение подъемной силы вращающегося тела

Научные руководители: Иванова Марина Александровна, учитель физики, МАОУ «Лицей №82 г.Челябинска», Ратникова Анна Геннадьевна, учитель математики, МАОУ «Лицей №82 г.Челябинска»

В жизни редко можно встретить тело, действие внешних сил на которое скомпенсировано. Появляется нескомпенсированная сила, благодаря которой, мы можем наблюдать движение тел по необычным траекториям. Эта сила была названа силой Магнуса, в честь Генриха Магнуса, открывшего ее в 1853 году. Возникает необходимость проанализировать характеристики движения и траекторию полета тел, движущихся под действием сила Магнуса.

Цель работы: Установление возможности описания эффекта Магнуса с помощью учета действующих сил, с точки зрения энергетических преобразований и с помощью метода интерполяции функций.

Задачи: изучить теорию, сконструировать опытную установку, позволяющую зафиксировать эффект Магнуса, провести наблюдение эффекта Магнуса и проанализировать расчетные характеристики полета (скорость, частота вращения, время, потенциальная и кинетическая энергия, подъёмная сила Магнуса, сила сопротивления), вывести аналитически уравнения траектории тела, движущегося под действием силы Магнуса.

Объект исследования: Эффект Магнуса.

Предмет исследования: Сила Магнуса и траектория полета тела, движущегося под действием этой силы.

Гипотеза: С помощью учета действующих сил, с точки зрения энергетических преобразований и с помощью метода интерполяции функций можно достаточно точно описать характеристики тела, движущегося под действием силы Магнуса.

 Метод: аналитический и экспериментальный методы исследования.

В ходе работы была собрана пусковая установка, позволяющая фиксировать Эффект Магнуса и произведены запуски «планера Магнуса».

Результатом эксперимента стали видеозаписи и фотографии траектории полета планера, которые позволили получить все необходимые для расчета величины.

В работе изучен метод интерполяции функций, с помощью которого возможно предсказание поведения движущихся торнадо. Были проанализированы силовые характеристики обычного крыла, закрученного цилиндра и роторного крыла. Был сделан вывод о возможности создания планера с роторными крыльями.

Выводы: В ходе аналитических расчетов был определен наиболее удобный и точный способ описания эффекта Магнуса. Получено, что силовой метод описания допускает меньшее количество погрешностей и позволяет наиболее точно вычислить качественные характеристики полета «планера Магнуса». Был изучен и описан способ задания графика функции траектории движения тела, под действием силы Магнуса. Была исследована возможность создания планера с роторными крыльями.

Перспективы развития работы: Перспективами развития работы являются: создание планера с роторными крыльями, поиск способов уменьшения погрешности и учета работы силы вязкого трения, а также, дальнейшее исследование возможности использования интерполяции функций в области изучения эффекта Магнуса и создание компьютерной программы, позволяющей моделировать траекторию полета планера Магнуса по заданным начальным характеристикам.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?