Proč letadlo létá

Letěli jste na dovolenou letadlem? Také vás fascinovalo, jak je možné, že vzduch, který nám prakticky vůbec nebrání v pohybu, dokáže ve vzduchu udržet takové těžké monstrum? Jedním z nejběžnějších typů letadel, kterými se na dovolené obvykle cestuje, je Boeing 737-300 a ten, pokud je plně obsazen pasažéry, může vážit až neuvěřitelných 60 000 kg! Co to musí být za sílu, která dokáže přeprat zemskou gravitaci a udržet takového drobečka v nicotném vzduchu.  Jak musí být křídlo konstruováno, aby uneslo takovou hmotnost? Které vlastnosti vzduchu využívají letadla? V následujících pokusech se pokusíme odpovědi na tyto otázky naznačit.

Překvapivé fouknutí

Připravte si pásek papíru 10 cm x 20 cm, list papíru a dvě knihy. Pásek papíru si přidržte před rty a foukněte na jeho horní povrch. Pásek se překvapivě nazvedne. Jestliže sledujete naše pokusy delší dobu, dokážete vysvětlit proč. Vzduch, který plyne po horním povrchu pásku, vytváří menší tlak vzduchu v porovnání se spodní plochou, kde je vítr nehybný, a tudíž tlak vzduchu je tam větší. Tento rozdíl tlaků způsobí, že se pásek papíru zvedne. Teď položte na stůl dvě knihy, vzdálené od sebe asi 10 cm. Položte na ně papír a foukněte pod něj. List se mezi knihami ohne ke stolu. Pokus je to vlastně úplně stejný, jen teď foukáme na dolní plochu papíru a větší tlak je tedy nad papírem. Podobný pokus, jen s balónky, jsme tu už jednou měli. Pokud si naše pokusy schováváte, najdete ho pod názvem Zamilované balónky.

Tři pokusy s trychtýřem

Na nálevku o průměru asi 10 cm připevněte čistou hadičku. Na stůl položte chomáček vaty, hadičku z nálevky vložte do úst, silně do ní foukejte a spodní okraj nálevky přibližte k chomáčku vaty. Co se stane a proč?? Nebo další pokus (dávejte pozor a mějte po ruce dospělou osobu – pokusy s ohněm a plamenem jsou vždy velmi nebezpečné!): střed otvoru nálevky podržte před plamenem svíčky a foukněte. Vyberte si jednu ze tří možností, které mohou nastat: plamen bude nasáván dovnitř, plamen se bude ohýbat směrem od nálevky, plamen se ani nepohne. No a ten třetí pokus je stejně jednoduchý. Z papíru (filtračního, kancelářského) si vyrobte kužel tak, aby těsně přiléhal zevnitř k nálevce. Foukáním do nálevky se ho pokuste odfouknout pryč. Podaří se nebo se papír vtáhne ještě více do nálevky?  

A jak to vše souvisí s letadlem? Křídlo letadla má zvláštní profil (řez), říkáme mu proudnicový.  Na křídlo letadla působí během letu zespodu síla vyvolaná rozdílnými tlaky vzduchu nad a pod křídlem. Vzduch proudící podél křídla musí díky profilu křídla vykonat nad jeho horním povrchem delší cestu a tak musí proudit rychleji. Vyvolává jev, kterému odborníci říkají sání.  Pod křídlem je díky nižší rychlosti vzduchu tlak vyšší a vytlačuje tedy křídlo nahoru. Síly působící na křídlo shora a zdola se skládají a vznikne tzv. aerodynamický vztlak, který drží letadlo ve vzduchu. Kromě toho byste mohli na křídlech vidět také různá malá křidélka nebo klapky. Tyto mají za úkol odvádět vzduch po křídle tak, aby letadlo mohlo vzlétnout, měnit směr, nebo zůstat ve vzduchu i při relativně malé rychlosti.

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!