Fag
Fysik, matematik
Indhold
Teori om fluid mekanik, forsøg med bifilart ophængte bolde, forsøg med vindtunnel, undersøgelse af profiler med forskellige overflader.
Stikord
Bernoullis ligning, dimensionsanalyse, Reynolds tal, modstandsfaktor, hastighedskvadratlov?, test af klæde med og uden nanospray, stall-vinkel
Udfordring
Kan man måle forskel i luftmodstand og/eller stall-vinkel med stofbeklædt profil uden, hhv. med nanospray?
Udstyr
På gymnasiet: Vindtunnel af 15 cm x 15 cm x 1,5 m udluftningskanal af plast, blæser, vægt, stativ med holder, profil af flamingo, pap, tape, klæde (evt variabel blæser og vindmåler)
På DTU: Vindtunnel i Nanoteket (halv dag)
Baggrundsmateriale
* T. Amtrup, A. Johansen og O. Trinhammer: Vand - under overfladen, Gyldendal * E. Oehenschlæger: Videregående fysik, Gyldendal * H. D. Young og R. A. Freedman, University Physics, Addison-Wesley * Diverse links
Tilknytning til DTU-forskning
Overfladefysik på NanoDTU
Problemer
Man kan næppe måle forskel inden for den eksperimentelle usikkerhed for så vidt angår luftmodstanden, men måske kan stall-vinklen alligevel påvirkes synligt ved at hvirvelafløsningen sker længere tilbage på den sprayede overflade. Jeg mener dog, at eleverne i alle tilfælde vil få en positiv oplevelse af at tage udfordringen op.
Kommentarer
Teoridelen trækker på kendskab til infinitesimalregning, dataanalysen kræver beherskelse af potensregression ud over det automatiske for at kunne skelne overbevisende mellem forskellige hastighedsdomæner, hvor luftmodstanden går hhv som v og som v2, dataanalysen kan udvides med skalering til fuldskala fly (dimensionsanalyse)