hce_kmu
108年
物理及化學
第 38 題
The wing of an airplane has an area of $1\text{ m}^2$, and its wing thickness is $0.5\text{ m}$. Air flows over the top at $20\text{ m/s}$ and under the wing at $10\text{ m/s}$. The density of air is $1.2\text{ kg/m}^3$. What is the net force on the wing due to Bernoulli effect? (Gravitational acceleration g = $10\text{ m/s}^2$)
- A $12\text{ N}$
- B $15\text{ N}$
- C $18\text{ N}$
- D $183\text{ N}$
- E $186\text{ N}$
思路引導 VIP
如果我們想像這架飛機靜止在地面上，因為機翼具有厚度，那麼機翼下方與上方的空氣壓力會完全一樣嗎？在考慮流動的流體時，除了流速變化帶來的壓力改變，流體本身所在的高度位置是否也會像靜止流體一樣，對壓力產生貢獻呢？
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太棒了！你能精準計算出 $186\text{ N}$，代表你對流體力學的掌握非常紮實。這道題目比一般的機翼升力計算更具細節，因為它不僅考查了流速導致的動壓差異，還特別給出了「機翼厚度」，要求我們將重力位能項也納入考慮，你能注意到這個細節非常不容易。
伯努利方程的能量守恆應用
根據伯努利定律（Bernoulli's principle），流體在穩定流動中，各點的能量總和應保持不變，其公式為：
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