|
'''HidrostatičkiUzgon''' ili '''Statički uzgon''' je [[Sila|sila]] koja djeluje na sva tijela uronjena u fluide (tekućine i plinove) koji se nalaze u potencijalnom polju sila ([[Gravitacija|gravitacijsko polje]], akcelerirani sustav). Sila uzgona suprotnog je smijera od vektora [[Težina|težine]] tijela u gravitacijskom polju, odnosno djeluje u smjeru vektora akceleracije u akceleriranim sustavima, a intezitet joj je proporcionalan volumenu uronjenog tijela i gustoći fluida. Sila uzgona nastaje uslijedusljed razlike hidrostatičkih [[Tlak|tlakova]] koji djeluju na donji i gornji dio površine uronjenog tijela.
== Pojednostavljeni matematički model ==
Da bi izveli formulu za intenzitet te sile uzgona, zamislimo da je u neku posudu s tekućinom stavljeno tijelo oblika kocke stranice <math>\mathbf{}a</math> te da je to tijelo tako orijentirano da je jedna njegova ploha paralelna s dnom posude. Kocka je omeđena sa šest ploha i hidrostatski pritisak u tekućini djeluje na svaku od njih. Pritisci na četirima vertikalnim plohama se međusobno poništavaju, s obzirom da se sve četiri nalaze na istoj dubini i svaka od njih ima plohu nasuprot sebi na koju djeluje isti srednji pritisak. Stvar je drugačija s dvama horizontalnim plohama; gornja ploha se nalazi na nekoj dubini <math>\mathbf{}h</math>, a donja ploha se nalazi na dubini <math>\mathbf{}h+a</math>. Iz toga slijedi da na gornju plohu prema dolje djeluje hidrostatski pritisak
::::<math>\mathbf{}p_g=\rho gh</math>
Silu <math>\mathbf{}F_u=\rho gV</math> zovemo uzgon i ta sila u gravitacijskom polju Zemlje uvijek djeluje prema gore, odnosno u općem slučaju, djeluje u smjeru suprotnom od [[Sila|volumenske sile]] polja u kojem se nalaze tekućina i uronjeno tijelo. Kako je vidljivo iz formule, intenzitet te sile je zapravo jednak težini tekućine koju je uronjeno tijelo istisnulo, a to ovisi samo o volumenu tijela, ne i o njegovom obliku!! Izšto togaje slijediotkrio dajoš navedena[[Arhimed]] formulai vrijedidanas posveto općenitonjegovo otkriće zovemo [[Arhimedov zakon]].
Ukoliko je gustoća uronjenog tijela veća od gustoće tekućine, <math>\mathbf{}\rho _t>\rho</math>, tada će tijelo tonuti jer je [[Težina|težina]] tijela veća od uzgona. Ukoliko su gostoće jednake, <math>\mathbf{}\rho _t=\rho</math>, tada će tijelo mirno lebdjeti u tekućini, a ukoliko je gustoća manja, <math>\mathbf{}\rho _t<\rho</math>, tada će tijelo isplivati na površinu i ostati uronjeno samo do one dubine na kojoj se uravnotežuju težina tijela i uzgon.
Dopunske napomene za potpunije razumijevanje:
*U bestežinskom stanju nema uzgona jer nema ni hidrostatskog tlaka.
*Uzgon će se javljati i u smjeru suprotnom od inercijalnih sila, npr. ako tijelo u tekućini rotira zajedno s tekućinom oko neke osi javit će se centrifugalni uzgon (vidi [[Inercija|inercija]] i [[Centrifugalna sila|centrifugalna sila]]).
== AerodinamičkiVidi uzgonjoš ==
Aerodinamički uzgon je sila koja nastaje okomito na smjer strujanja zraka oko nekog tijela uslijed razlike tlakova oko njega.
*[[Arhimedov zakon]]
Poprečni presjeci svih površina koje se koriste u zrakoplovstvu ([[krilo zrakoplova|krila]], [[repne površine zrakoplova|horizontalni i vertikalni stabilizator]], krakovi [[elisa|propelera]], rotori [[helikopter]]a) imaju oblik [[Aeroprofil krila|aeroprofila]]. Zajednička osobina svih aeroprofila je da primijenjeni pri konstruiranju odgovarajućih dijelova [[zrakoplov]]a daju ovima izvanredno mali [[Aerodinamička sila otpora|otpor]], zahvaljujući činjenici da ih strujnice obilaze uz najmanje moguće skretanje.
*[[Dinamički uzgon]]
[[Datoteka:Uzgon1.jpg|mini|300px|lijevo|]]
Ako profil na slici promatramo kao poprečni presjek krila određenog razmaha, jasno je da će on izazvati određene poremećaje u slobodnoj struji zraka. Izdvojimo ovaj poremećeni dio struje i promatrajmo ga izolirano. Vidi se da aeroprofil uzrokuje sužavanje struje zraka. Za ovo strujanje vrijedi jednadžba ([[Brzinomjer zrakoplova#Brzinomjeri s Venturi-cijevi|Venturijeva cijev]]):
<math>p_1 - p_2 = \frac{\rho \cdot v_1^2}{2} \cdot \left [ \left ( \frac{A_1}{A_2} \right ) ^2 - 1 \right ]</math>
Pošto je površina A1 veća od površine A2, tlak u točki 2 je manji od tlaka u slobodnoj struji. Razlika u tlakovima između slobodne struje i površine aeroprofila mijenja se od točke do točke. Međutim, konačan rezultat je pojava uzgona na krilu.
S druge strane, ovo izaziva skretanje zračne struje na izlaznoj ivici krila. Maksimalno skretanje struje pojavljuje se znatno iza krila jer zbog sila inercije zrak ne može trenutno promijeniti pravac kretanja. Raspored tlaka po obodu aeroprofila prikazan je na slici:
[[Datoteka:Uzgon2.jpg|mini|300px|lijevo|]]
== Vidi još ==
*[[Jedrilica (zrakoplov)]]
*[[Zrakoplov]]
[[Kategorija:Aerodinamika]]
[[Kategorija:Klasična mehanika]]
| 