Как устроен флюгер: Флюгер – особенности разных видов, возможные формы, дизайн и размеры, как сделать своими руками?

🌪 Флюгер на крышу: от проекта до установки

Идея изобретения флюгера принадлежит мореходам. Именно они помещали на верхушку мачты флажок, который развевался в направлении ветра и указывал, как правильно поставить парус. Намного позже, эти устройства стали украшать коньки зданий и верхушки башен. Со временем, использование флюгеров превратилось в своеобразное соревнование между владельцами частных коттеджей. Флюгер на крышу стал талисманом, домашним оберегом и романтичным украшением. Как изготовить и самостоятельно установить на собственную крышу такой флюгер  – в этом материале от Homius.

Флюгер украшает любое здание и придаёт его фасаду некую романтичность

Содержание статьи

• 1 Декоративная и практическая функция флюгера
• 2 Как устроен флюгер
• 3 Разновидности флюгерной конструкции
  • 3.1 Метеорологический
  • 3.2 Флюгер Вильда
  • 3.3 Дымоходный флюгер
  • 3.4 Флюгер с пропеллером
  • 3.5 Декоративный флюгер
• 4 Из чего можно сделать флюгер
  • 4. 1 Металлические и деревянные конструкции
  • 4.2 Изготовление флюгера из подручных материалов
• 5 Как подобрать размер флюгера
• 6 Флюгерная символика
• 7 Мастер-класс по изготовлению флюгера
• 8 Как установить флюгер на кровлю

Декоративная и практическая функция флюгера

Современный флюгер – это пластина из металла, дерева или другого материала, закреплённая на оси и способная поворачиваться в направлении воздушного потока. Кроме декоративного оформления крыши, ветроуловитель выполняет и практическую задачу: он способен защитить дымовую трубу от  резких порывов ветра .

Некоторые дополнительно придают флюгеру и роль громоотвода

Умельцы, снабжающие это устройство ветрогенератором, могут использовать прибор для получения электричества. Если установить подобную конструкцию на участке и снабдить её простейшей трещоткой, то флюгер станет защитой от птиц.

Одним словом, силу ветра можно использовать в своих целях с помощью конструкции ветроуловителя.

Статья по теме:

Снегозадержатели на крышу: достоинства и недостатки, функции, разновидности конструкций и их характеристики, как сделать своими руками, установка на металлочерепицу, профнастил, фальцевую крышу, мягкую кровлю.

Как устроен флюгер

Для того, чтобы конструкция тонко реагировала на изменения направления воздушного потока, она должна состоять из следующих частей:

• основы – крепления для фиксации на коньке крыши или на шпиле;
• подшипника, обеспечивающего вращение оси;
• самой оси в форме стержня;
• указательной пластины, закреплённой на оси;
• противовеса, уравнивающего пластину.

Устройство флюгерной конструкции

Разновидности флюгерной конструкции

Конструкции ветроуловителей можно условно разделить на несколько подвидов, каждый из которых имеет собственное назначение:

Метеорологический

Это прибор с минимальной декоративностью и максимальной чувствительностью к направлению ветра. Обычно это простой флажок.

Метеорологи используют особую конструкцию в форме колпака из тонкой материи

Флюгер Вильда

Ещё более сложная конструкция, дополнительно оснащённая тонкой гибкой пластиной, которая сгибается под напором воздушной массы.

Чем больше угол наклона пластины, тем сильнее ветер

Дымоходный флюгер

Это конструкция, которая защищает открытое отверстие дымоотвода от задувания ветра. Она чутко реагирует на порывы и прикрывает трубу от излишнего воздушного потока.

Пример дымоходного флюгера

Флюгер с пропеллером

Это конструкция, которая может выполнять роль ветрогенератора и отпугивателя птиц.

Флюгер, направляя пропеллер перпендикулярно воздушному потоку, обеспечивает его вращение

Декоративный флюгер

Это, скорее, украшение, чем функциональный предмет.

Часто декоративные флюгеры и вовсе жёстко фиксируются на крыше и не вращаются от ветра

Из чего можно сделать флюгер

Выбор материала для устройства – дело творческое. Изобретательные мастера используют не только традиционный металл и дерево, но и разные подручные материалы. Но что остаётся неизменным – ось должна быть металлической. Самый подходящий диаметр стержня – 12-18 мм. Помните, что сечение оси должно подходить к диаметру роликовых или шариковых подшипников.

Чем меньше общий вес флюгера – тем лучше, поэтому не стремитесь использовать массивные и тяжеловесные детали

Металлические и деревянные конструкции

Металлическая пластина для указателя ветра может быть стальной, алюминиевой или медной. Медные со временем слегка зеленеют, это придаёт флюгеру старинный вид. В продаже есть готовые металлические пластины разной формы с антикоррозийным покрытием.

Обычно декоративная часть имеет ширину до 70 см

Деревянные модели обычно делают из тонкой доски или фанеры. Такие конструкции считаются детскими. Они недолговечны и неэффективны. Но фанерную модель можно ярко раскрасить, а изготовить такую фигурку можно с помощью обычного лобзика. К сожалению, деревянные конструкции служат не больше года.

Флюгеры постоянно подвержены воздействию ветра, дождя, солнца и низких температур

Изготовление флюгера из подручных материалов

Домашний мастер, в принципе, может сделать красивый флюгер из чего угодно: из пластиковых бутылок (очень популярный вариант), старых пластинок или дисков и прочего подручного материала. Вот небольшой видеопример такой работы, в котором основой служит обычная полиэтиленовая бутылка:

Watch this video on YouTube

Как подобрать размер флюгера

Размер конструкции зависит от того, где вы планируете её ставить. Если вам нужна трещотка для огорода – можно обойтись пластиковыми бутылками, а для того, чтобы ветроуловитель был заметен на крыше дома, конструкция должна быть достаточно большой.

Для двухэтажного здания оптимальный размер флажка – 40×70 см при высоте шпиля в 80 см.

Такой ветроуказатель будет заметен с земли

Флюгерная символика

Есть мнение, что фигурка флюгера несёт в себе не только декоративную, но и эзотерическую функцию. Это своеобразный талисман дома, который служит оберегом от злых сил и проводником положительной энергии. Именно поэтому фигурки подбирают со смыслом:

Петух во все времена считался оберегом от нечисти, вспомните сказу о золотом петушкеКот может принести в дом уют и семейное теплоМудрость хозяина дома будет символизировать соваГусь – поклонник порядка и сторож домаАист – для семейного благополучияЗащитить жилище от недоброжелателей поможет орёлПодчеркнуть статусность и власть хозяина способен левУдачу в дом привлекает фигурка трубочистаЗащитниками от злых недругов считается Георгий Победоносец, и, как ни странно, Баба Яга

Мастер-класс по изготовлению флюгера

А теперь небольшой мастер-класс по изготовлению медного флюгера в форме флажка:

Иллюстрация	Описание действия
	Заранее найдите картинку или трафарет, который вам нравится.  Можно использовать вот такой простой флажок или фигурку.
	Вам потребуются полые трубки из меди, пластмассовая вставка подходящего диаметра и подручные детали, которые можно использовать для втулок.
	В качестве подручных деталей в этом варианте использовались небольшие подсвечники.
	Для крепления флажка потребуется медный стержень диаметром 3-5 мм.
	Поворотный механизм будет выполнен на пластиковой втулке и плунжере масляного насоса.
	Наложите трафарет на лист меди и, с помощью ножниц по металлу, вырежьте деталь нужного размера.
	Слегка загните край флажка, как показано на фото.  Используйте для этого зажим и молоток.
	Если у вас предусмотрены фигурные вырезы, сначала обозначьте их границы с помощью дрели, затем, выпилите надфилем.
	Согните стержень полукругом. Используйте для этого трубу подходящего диаметра или диск.
	С помощью стержня олова и газового паяльника соедините флажок и каркасный стержень.
	Основной стержень нужно закрепить на втулке.
	Припаяйте противовес, как показано на фото.
	Детали основного стержня крепите с помощью паяльника и олова.
	Вставьте пластиковую втулку в стержень флюгера и в неё – плунжер. Он станет основой для поворотного механизма.
	Последний  шаг – вставка стержня с поворотным механизмом в основную конструкцию флажка. Обратите внимание, что диаметры трубок должны соответствовать друг другу.

Конструкция готова. Осталось только установить её на конёк кровли.

Как установить флюгер на кровлю

В креплении флюгера важно, чтобы оно было надёжным. Эта конструкция очень чутко реагирует на порывы ветра, порой очень сильные.

Главная трудность заключается в высотных работах. Важно соблюдать технику безопасности и использовать страховочные приспособления.

Работать лучше с партнёром, который может подстраховать вас в трудный момент

Обратите внимание, что в продаже есть специальные крепления для флюгерных конструкций. Они сразу решают все проблемы. Вам не придётся изобретать велосипед. Для плоских крыш используют горизонтальные крепления. Если кровля ломаная – приобретите специальный кронштейн с подвижными лапами, которые фиксируются на кровельном материале болтами и гайками.

Флюгер должен быть закреплён строго вертикально

Любой наклон флюгера не только повредит его работе, но и создаст дополнительную нагрузку на кровельный материал. Если у вас на конструкции есть указания сторон света, не забудьте выставить их в соответствии с компасом.

Для лучшего вращения, все узлы нужно обработать атмосфероустойчивой смазкой.

Если вы делали флюгер своими руками, ваш опыт бесценен! Мы будем благодарны, если поделитесь им в комментариях!

Обсудить0

Предыдущая

СтроительствоГотовимся к оттепели: как работает и для чего нужна отсечная гидроизоляция

Следующая

СтроительствоМодульные дома для круглогодичного проживания: реально ли возвести в России

Видеообзор флюгера и ветрового рукава.

Рассказываем детям о направлении и силе ветра

Ветер — тот еще проныра. Помните у А. С. Пушкина? Именно Ветер помог Елисею отыскать спящую царевну там, куда не проникал даже солнечный или лунный свет. По-научному, ветер — это поток атмосферных газов. Он обдувает каждый уголок на нашей планете. Ветер есть даже в космосе! Самые сильные ветры регистрируют на Сатурне и Нептуне. А еще существуют Солнечный ветер и планетарный. Все они отличаются составом движущихся газов. 

На Земле ветер представляет собой потоки воздуха, чаще горизонтальные. Его классификацию чаще всего проводят по: масштабам, скорости, источнику, месту и воздействию на окружающую среду.

Ветер дает о себе знать, развевая одежду и волосы, покачивая ветви деревьев, гоняя волны. Уже по этим явлениям мы можем поверхностно судить о силе и направлении ветра. Однако для прогнозирования погоды нужны точные данные. В этом человеку помогают флюгер и ветровой рукав. Это метеоприборы, которые устанавливают на профессиональных метеорологических станциях и детских метеоплощадках. А флюгер есть даже на многих домах. С него и начнем.

Флюгер. Наблюдаем за направлением ветра

Флюгер изобрели больше 2 тыс. лет назад. Человек заметил закономерности в характере поведения воздушных масс и последующих изменениях погоды. И что, зная направление ветра, можно прогнозировать погоду и быть готовым к предстоящим ливням, похолоданию или к засухе. 

Флюгарка на нашем флюгере выполнена в виде алого петушка на стреле. В англоязычных странах флюгер так и называют «weather cock», что буквально означает «погодный петух». Петух традиционно считали символом бдительности. Своим криком петух не только возвещал о наступлении нового дня, но и, по народным поверьям, предупреждал болезни и пожары, отваживал от дома воров и служил оберегом от нечистой силы.

Флюгер состоит из:

• неподвижной вертикальной опоры,
• вращающейся части — флюгарки,
• румбов — штифтов, что расположены ниже флюгарки, с буквами «С», «Ю», «З» и «В» для ориентировки направлений по сторонам света.  

При установке флюгера его ориентировку выполняют с помощью компаса. Если флюгер установлен правильно, то направление ветра определить очень просто: куда «смотрит» стрелка — оттуда дует ветер. Например, если петушок на нашем флюгере смотрит на восток, значит ветер дует с востока на запад и называется «восточный».

Интересно! Один из самых древних и известных флюгеров был установлен на 120-метровом Александрийском маяке в египетской Александрии (243 г. до н. э.). А на колокольне Петропавловского собора в Санкт-Петербурге (1732 год строительства) возвышается огромный флюгер-ангел. Его высота составляет 3,2 м, а размах крыльев — 3,8 м!

Ветровой рукав. Куда и как сильно дует ветер?

Он же ветряной рукав или ветроуказатель. Это все один метеорологический прибор, с помощью которого определяют направление и приблизительную силу ветра. Как и флюгер, ветровой рукав изобрели больше 2 тысяч лет назад.

Предпосылки для применения были те же: отслеживая направление и силу ветра, люди «предсказывали» погоду, предупреждали нежелательные последствия от обильных дождей, внезапных заморозков, продолжительной засухи и других неблагоприятных погодных явлений. 

Основная деталь ветрового рукава — тканевый усеченный конус полосатой расцветки, напоминающий рукав одежды. Широкая пройма прикреплена к  металлическому кольцу на вершине столба-опоры для хорошего обдувания ветром. Сам рукав свободно свисает.

Направление и силу ветра определяют только в ветренную погоду. Рукав вытягивается в направлении, обратном метеорологическому направлению ветра. То есть, если рукав направлен на север, направление ветра определяют как южное. 

В зависимости от силы и направления потока воздушных масс рукав колеблется, развевается или вытягивается по ветру. При низкой скорости ветра часть рукава «провисает», при высокой скорости ветра всё полотнище расположено горизонтально:

• штиль — рукав не устанавливается по ветру;
• тихий и легкий ветер —колеблется;
• слабый ветер — ветер развевает рукав;
• умеренный и свежий ветер — рукав вытягивается;
• сильный ветер — рукав вытягивается по горизонтали.

Занятия по теме «Какой бывает ветер?» в детском саду

Для проведения занятий Вам понадобятся флюгер и ветровой рукав, как на метеоплощадке в видеообзоре. С такими приборами изучать ветер можно даже из окна уютной группы в самую ненастную погоду.

Занятие 1. Знакомство с флюгером

Ребята, а вы знаете, на нашей метеоплощадке есть петушок, который обожает играть. Смотрите, вон он сидит — на высоком шесте, красивый такой. Представляете, наш петушок и шест, и стрелочка под ним — это все один метеорологический прибор. И называется он «Флюгер». Давайте повторим: «Флюгер». Молодцы!

Как мы уже знаем, наш петушок любит играть. А сидит он так высоко, что дружит с ветром! Подскажите мне, как они играют? (ответы) Петушок-флюгер угадывает направление, с какой стороны на него дует ветер. Вот ветер подует с одной стороны — петушок тут же повернется к нему клювом. Ветер изменится — подует с другой стороны — петушок тут же развернется навстречу.

Ветер рассказал нашему петушку-флюгеру о четырех сторонах света — о четырех направлениях. Да-да, существует 4 стороны света: 

• Север (на флюгере буква N) — с севера дуют самые холодные ветра, там всегда снег и живут полярные медведи;
• Юг (буква S) — самая теплая часть Земли, и ветер с юга самый жаркий;
• Запад (буква W) — западный ветер часто приносит дожди, зато он знает, куда вечером прячется Солнышко. Дети, а кто из вас видел, куда садится Солнце? (ответы)
• и Восток (буква E) — восточный ветер сухой, он будит Солнце и зовет его к нам. Дети, а кто видел восход Солнца? Солнышко восходит на Востоке.

Дети, сегодня мы познакомились с петушком-флюгером, который играет с ветром и всегда показывает его правильное направление! А еще мы теперь знаем главные стороны света. Давайте повторим их: Север, Юг, Запад и Восток. Молодцы, ребята! (Вопросы от детей, воспитателя; игра на определение направления ветра.)

Занятие 2. Знакомство с ветровым рукавом

Ребята, вы уже знакомы с прибором, который подсказывает нам направления ветра. Вспомните, как он называется? (ответы) Правильно, флюгер. Флюгер подсказывает нам, откуда дует ветер. Скажите, дети, а флюгер может нам подсказать, какой сегодня ветер — сильный или слабый? Нет, не может. Но на нашей метеоплощадке есть ветровой рукав, который знает силу ветра. Он ее даже показывает! Хотите посмотреть?

Смотрите, ребята! Правда, похож на настоящий рукав, только очень большой, яркий и полосатый. Он сшит из ткани. А металлическое кольцо нужно для того, чтобы ветру удобно было залетать в рукав. Ветер пролетает через ветровой рукав точно так же, как ваша рука проходит в рукав кофты: залетает в широкое кольцо и вылетает через узкое.

Дети, как вы думаете, если рукав висит и «не шевелится», ветер есть или его нет? (ответы) Правильно! А если поднимается и вытягивается вдоль горизонта (другой горизонтальный ориентир) (ответы) Умнички! Конечно же, сильный. Какой мы можем сделать вывод? Чем сильнее ветер, тем выше вытягивается наш ветровой рукав.

Молодцы, ребята! Теперь вы умеете определять силу ветра с помощью ветрового рукава — вы настоящие метеорологи! (Вопросы от детей, воспитателя; игра на определение силы ветра.)

Если флюгера и ветроуказателя пока нет…

Заказать метеорологическую станцию с полным комплектом приборов для наблюдения и прогнозирования погоды можно на этой странице. 

А пока Вы можете изучать ветер в детском саду, беседуя с малышами на не менее значимые или интригующие темы. Список ориентировочный. Вы сами можете добавлять и раскрывать темы, которые считаете интересными и важными для расширения кругозора дошкольников.

Тема «Ветер и человек»:

• Как ветер влияет на транспорт?
• Отдых и спорт. Как они зависят от ветра?
• Энергия ветра.

Тема «Ветер и природа»:

• Кто переносит пыль и песок из пустынь?
• Как ветер помогает растениям?
• За что животные любят и не любят ветер?

Тема «Ветер в космосе»:

• Солнечный ветер.
• Планетарный ветер.
• Ветер на других планетах.

Увлекательная наука: почему флюгер направлен против ветра?

Внутри: Сделай свой собственный флюгер (это очень просто) и узнай , почему флюгер указывает направление, откуда дует ветер. Плюс стороны света, пространственные рассуждения и какое отношение история Средневековья имеет к флюгерам.

***

Недавно я наткнулся на этот разговор, который записал в свой блокнот несколько лет назад примерно в это время года.

Мой 3-летний ребенок: «Мама, можно я надену новые летние сандалии?»

Я: «Не знаю. Узнай погоду».

Мой трехлетний ребенок: «Как?»

Я: «Выгляни через заднюю дверь».

Мой трехлетний ребенок: «Да. Я увидел птицу. Но я не видел погоды».

В тот день за ужином, когда мы обсуждали погоду, мои старшие дети предложили сделать для него флюгер (или флюгер). Это было то, что я сделал с ними год назад.

Каким-то образом это стало нашей семейной традицией. С тех пор мы делаем флюгера каждый год.

Что мне нравится в флюгере , так это то, что его очень легко сделать из того, что уже есть в доме: бумаги, карандаша, соломинки для питья и булавки. Вот и все!

Если вы хотите иметь тематический флюгер, то вам также понадобится шаблон, картинка из журнала или рисунок. В этом году мои дети выбрали флюгер Дарта Вейдера.

Если вы хотите превратить это в урок по площади и измерению, добавьте линейку на всякий случай.

Что такое флюгер?

Флюгер или флюгер — инструмент для измерения направления ветра. Он состоит из двух частей: хвоста и указателя (обычно это стрелка, но не обязательно). Он вращается по ветру и указывает направление, откуда дует ветер из .

Почему он не указывает направление ветра на ? Узнаем ниже, после того, как изготовим флюгер и протестируем его снаружи.

Что вам нужно

Бумага (строительная бумага лучше, чем обычная бумага, но оба будут работать)

Школьный карандаш с ластиком

солома соломы

Scissors

A PIN

GLE (необязательно)

Линейка для измерений (необязательно)

Отказ от ответственности : этот пост содержит партнерских ссылок Amazon . Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с моей политикой полного раскрытия информации.

Что делать

1.Распечатайте шаблон Дарта Вейдера (у нас 3,5 х 5) и вырежьте его. Затем положите его поверх черной бумаги и обведите. Вырежьте его и склейте оба Вейдера вместе. Дарт Вейдер будет хвостом нашего флюгера.

2. Теперь мы собираемся сделать стрелку для переднего конца лопасти. Вырежьте 2 или 3 треугольника размером примерно вдвое меньше размера Дарта Вейдера и склейте их все вместе. Если детям интересен урок измерения, то они могут использовать линейку, чтобы сделать расчеты более точными. В противном случае грубая оценка в порядке.

Хитрость

Флюгер работает благодаря двум факторам: (1) масса , равная с каждой стороны, и (2) неравная площадь . Количество треугольников, которое вам нужно использовать, будет определяться размером ваших треугольников и плотностью бумаги, которую вы выбрали для своего проекта. В этом проекте нам понадобилось два треугольника из плотной бумаги.

3. Сделайте полудюймовые прорези на обоих концах соломинки.

4. Вставьте Дарта Вейдера и стрелу в щели. Примечание: если по какой-то причине он кажется шатким, приклейте или закрепите его скотчем на обоих концах (это обеспечит равномерное распределение веса на обоих концах). Но у вас не должно быть этой проблемы, если вы используете плотную бумагу.

5. С помощью булавки прикрепите соломинку к верхней части ластика. Убедитесь, что она расположена по центру, а под соломинкой для питья и над ней есть одинаковое пространство для удобного вращения.

Выйдите на улицу в ветреный день и спросите детей, в каком направлении, по их мнению, дует ветер из . Затем воткните флюгер в землю и внимательно наблюдайте, чтобы подтвердить или опровергнуть их догадку.

Наш флюгер теперь в цветочном горшке, который мы можем видеть из окна нашей кухни. Мы всегда знаем направление ветра, прежде чем отправиться в путь.

Стороны компаса

Мы уже знаем стороны света в нашем районе, поэтому мы не предпринимали никаких специальных шагов, чтобы выяснить это. Но если вы не знаете, вы можете использовать компас, чтобы понять это.

Распечатайте нашу карту, на которой отмечены не только стороны света, но и межкардинальные точек ( т.е. ., северо-восток, северо-запад…) Положите ее на землю в соответствии с показаниями компаса. Затем воткните флюгер через его центр. Эта диаграмма находится в нашей защищенной паролем библиотеке ресурсов, доступной только для подписчиков. Оставьте свой адрес электронной почты здесь, и я вышлю вам пароль.

Пространственное мышление

Чтобы помочь детям запомнить стороны компаса, вы можете использовать мнемоническое устройство, такое как N ever E at S влажный W

5 теплый. У нас в основном безглютеновая семья, но вы можете придумать что-то другое, например,

N ever E ducate S ad W arthogs.

Вы также можете говорить о сторонах компаса, когда гуляете по своему району. «Поверните на восток за углом». — Мы сейчас идем на север. — Пекарня к югу отсюда. Это разовьет пространственное мышление ваших детей. Согласно статье National Geographic, которую я недавно прочитал, эксперты считают, что даже в мире GPS очень важна возможность разобраться в нашем мире без специальных устройств. Дело не только в навигации. Пространственное мышление играет активную роль в широком спектре действий, от понимания метафор до осмысления молекул и геометрии.

Почему флюгер указывает в направлении, ОТКУДА дует ветер, а НЕ туда, куда он дует?

Если вы когда-нибудь делали флюгер и ветроуказатель и ставили их рядом друг с другом в ветреный день, вы могли бы быть очарованы, обнаружив, что хотя ветроуказатель указывает направление ветра to , флюгер делает наоборот. Он указывает направление ветра из !

Так что если ветер дует с севера. Флюгер будет указывать на север, а ветроуказатель — на юг.

Почему?

Возможно, вы помните концепцию пути наименьшего сопротивления из школьного курса физики. Здесь действует тот же принцип. Точка наименьшего сопротивления направлена ​​против ветра. Задняя часть флюгера больше передней, что делает переднюю часть точкой наименьшего сопротивления.

Для правильной работы флюгера груз с каждой стороны флюгера должен иметь одинаковую массу! Однако область орнаментов на противоположных сторонах флюгера должны быть неравными, заставлять точку наименьшего сопротивления быть обращенной против ветра.

Историческая справка

Флюгер имеет много названий. Возможно, вы слышали флюгер или флюгер.

Слово «флюгер» происходит от древнеанглийского слова «флаг», потому что оригинальные лопасти представляли собой тканевые знамена, прикрепленные к средневековым башням, чтобы показать направление ветра.

Это один из первых метеорологических инструментов. Пока существовали земледельцы и флотилии, рыбаки и армии, нужно было знать, откуда дует ветер. Спросите детей, как знание направления ветра может помочь фермерам и морякам.

 

Заключительные слова

Вы думаете о том же, что и я? Флюгеры — лучший урок по весу, площади, балансу и средневековой истории. Кроме того, они являются отличным введением в физику, и дети действительно будут просить вас о большем. Мы еще не сделали флюгер для кошки и мыши (большая кошка на хвосте гоняется за маленькой мышкой впереди). Вы когда-нибудь делали флюгер? Поделитесь в комментариях ниже! Мы хотели бы услышать о вашем опыте.

 
Недавние Посты
 

  

  
 

гидродинамика — Почему стрелка флюгера указывает направление ветра?

Когда мы подобным образом моделируем аэродинамические силы, одним из очень полезных инструментов является «центр давления». Центр давления — это точка, в которой вы можете представить, что все аэродинамических сил воздействуют на эту точку, и получить правильное поведение. Он может двигаться при изменении угла атаки (AoA), то есть угла между флюгером и ветром, но в любом положении вы можете анализировать его, как будто все силы сосредоточены в одной точке.

Обратите внимание, что хвост флюгера имеет гораздо больший квадрат, чем треугольник. Имеет большую поверхность. Вообще говоря, это означает, что центр давления будет ближе к хвосту.

Подумайте, что происходит, когда флюгер движется. Если флюгер указывает головой налево от ветра, хвост отбрасывается вправо. Это означает, что хвост теперь представляет собой квадрат, который не идеально соответствует ветру.

Таким образом, воздушный поток будет толкать хвост немного влево, «пытаясь» выпрямить его. Мы можем рассматривать это так, как если бы эта сила исходила из центра давления, толкая центр давления влево. Поскольку центр давления находится за центром вращения лопасти, это приведет к вращению всей лопасти, чтобы она стала более прямой.

Когда центр давления находится позади центра вращения, мы называем это стабильной конфигурацией. В самолетах центр вращения — это центр масс, поэтому стабильность обычно выражается как «центр давления позади центра масс». В нашем случае мы привязаны к крыше, поэтому вместо этого мы вращаемся вокруг нее.

Так что же произойдет, если флюгер направлен назад? Если лопасть отведена назад и отброшена влево, давление на хвост (который направлен против ветра) направлено влево. Поскольку центр давления теперь находится перед центром вращения, это заставит лопасть вращаться дальше, пока лопасть не укажет в правильном направлении. Флюгер неустойчив при «летении» назад.