Die folgende Animation veranschaulicht das Prinzip des dynamischen Auftriebs. Es wird dazu ein Flugzeug mit einem Clark-Y-Profil dargestellt. Der Anstellwinkel des Flügels kann verändert werden. Die wirkenden Kräfte, als Vektoren dargestellt, passen sich entsprechend an.
Hinweis zur Benutzung
Nach dem Start der Anwendung können Sie die Animation im Vollbild-Modus anschauen. Klicken Sie dazu auf “Ansicht” und anschließend auf “Vollbild”:
Um den Vollbild-Modus zu beenden, drücken Sie die Esc-Taste.
Beschreibung der Animation
Klickt man auf das große Inhaltsfenster der Animation, werden weitere Ebenen sichtbar. Das Polardiagramm zeigt, wie sich Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte des Flügels zueinander verhalten. Als Alternative zum Polardiagramm wird auch ein analytisches Diagramm dargestellt.
Die Höhe der Auftriebskraft lässt sich mit der folgenden Formel berechnen:
Ca: Auftriebsbeiwert. Der Auftriebsbeiwert ist bei jedem Profiltyp unterschiedlich und hängt von der Form des Flügels ab. Der Wert wird meist durch Messungen in einem Windkanal oder durch Simulationen ermittelt.
ρ (Rho): Dichte der Luft, durch die sich der Flügel bewegt. Sie wird in Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³) angegeben und kann je nach Höhe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit variieren.
v: Geschwindigkeit des Objekts durch die Luft in Metern pro Sekunde (m/s)
A: Referenzfläche. Dies ist die Fläche, auf die der Luftdruck wirkt, um den Auftrieb zu erzeugen. Dabei handelt es sich um die Ober- und die Unterseite des Flügels.
Überblick und Download
| Titel | Dynamischer Auftrieb am Flügelprofil |
| Zielgruppe | Lehrer/innen und Vortragende |
| Plattformen | Microsoft® Windows® Apple® Macintosh® |
| Features | Vollbildmodus verlustfreie Vergrößerung Großbildschirme und Leinwände unterstützt |
| Lizenz | Freeware |
| Download | Kontakt |
Didaktische Idee
Das Phänomen des dynamischen Auftriebs ist auf Anhieb nicht verständlich. Man würde als Laie nicht erwarten, dass ein Flügel mit dem Anstellwinkel von 0 Grad noch einen Auftrieb verursacht. In der Animation ist ein echtes Clark-Y-Profil zu sehen. Es werden tatsächlich gemessene Beiwerte für den Auftrieb und den Widerstand zugrundegelegt. Lernende sollen durch die möglichst originalgetreue Darstellung zum Staunen und Nachdenken bewegt werden.
Mitwirkende
C. Hein, S. Rikowski
Quellenangaben
- Idee und erstes Konzept: Tamara Riehle
- Clark-Y-Profil: http://www.ae.illinois.edu/m-selig/ads/coord_database.html
- Autorenwerkzeug: Adobe Animate CC
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Es wird einem nicht verraten, mit welcher Applikation man die .exe öffnen soll…?? android will das aber wissen. oder kann man auf android nicht öffnen?
Guten Tag, leider kann man die exe-Dateien nur auf Windows-Systemen öffnen. Eine apk-Datei für Android gibt es derzeit nicht.