એરોપ્લેન કેમ ઉડે છે

જો કે આપણે વર્ષ 2022 માં છીએ ત્યાં હજી પણ ઘણા લોકો છે જેઓ સમજી શકતા નથી એરોપ્લેન કેમ ઉડે છે. આપણા ગ્રહના તમામ ખૂણાઓનું અન્વેષણ કરવામાં સક્ષમ થવા માટે માનવી આકાશને પાર કરવા અને વધુ ઝડપે મુસાફરી કરવા સક્ષમ બનવા માંગે છે. વિજ્ઞાન અને ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસને કારણે તેને પાર પાડવું શક્ય બન્યું છે અને આજે આપણા જીવનમાં એરોપ્લેન ખરેખર મહત્વપૂર્ણ છે.

આ લેખમાં અમે તમને એરોપ્લેન કેમ ઉડે છે અને તે નિષ્કર્ષ પર કેવી રીતે પહોંચ્યા તે સમજાવવા જઈ રહ્યા છીએ.

એરોપ્લેન કેમ ઉડે છે

સૌથી સરળ જવાબ એ છે કે એરોપ્લેન ઉડી શકે છે કારણ કે તે ઉડવા માટે રચાયેલ છે. થી વધુનું ટ્રાન્સએટલાન્ટિક તેમજ 100.000 ટનનો આકાર અને આંતરિક ડિઝાઇન છે જે તેને તરતું રહેવા દે છે, એરોપ્લેનનો આકાર હોય છે જે તેને હવામાં રહેવા દે છે. તે કંઈ જાદુઈ નથી. વિચિત્ર અને આશ્ચર્યજનક બાબત એ છે કે એરોપ્લેન તેઓ જે રીતે ઉડી શકે છે તે રીતે ઉડી શકતા નથી. તેના આકારની ચાવી પાંખો અને તેમની ડિઝાઇન છે.

થોડો વધુ જટિલ જવાબ એ છે કે વિમાન પાંખો દ્વારા હવાના પ્રવાહ માટે તેની ઉડાનનું ઋણી છે. પછી આપણે પહેલેથી જ અનુમાન કરી શકીએ છીએ કે વિમાન ઉડવા માટે, હવાના પ્રવાહની જરૂર છે, અથવા તે જ, હવાની તુલનામાં ઝડપ.

એરોપ્લેન આડા અને વર્ટિકલ પ્લેનમાં વિવિધ દળો હેઠળ ઉડે છે.. એરક્રાફ્ટને ઉપાડવા માટે, વર્ટિકલ એક્સિસ (એરોનોટિકલ ભાષામાં લિફ્ટ) દ્વારા પેદા થતું બળ એરક્રાફ્ટના વજન કરતાં વધુ હોવું જોઈએ. બીજી બાજુ, આડી અક્ષ પર, એન્જિનના એક્ઝોસ્ટ વાયુઓને કારણે, ક્રિયા-પ્રતિક્રિયા સિદ્ધાંત થાય છે, જે હવાના પ્રતિકારને દૂર કરવા માટે આગળનું બળ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે વિમાન સતત ઝડપે ચઢે છે અને તેની ક્રૂઝિંગ ઊંચાઈએ પહોંચે છે, ત્યારે આનું કારણ એ છે કે વર્ટિકલ અક્ષ (લિફ્ટ બરાબર વજન) અને આડી અક્ષ પર, જ્યાં લિફ્ટ વજનથી લઈને વજન સમાન હોય છે બંને પર દળોનું સંતુલન પ્રાપ્ત થાય છે. એન્જીન થ્રસ્ટ હવા દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ ડ્રેગ સમાન છે.

એરોપ્લેન શા માટે ઉડે છે: મૂળભૂત સિદ્ધાંતો

જ્યારે તમે લિફ્ટ મેળવો છો ત્યારે જાદુ થાય છે. ત્યાં, આપણે તેના સિદ્ધાંતોનો સમૂહ સમજાવવો પડશે. મૂળભૂત રીતે, લિફ્ટ એરક્રાફ્ટની પાંખો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. જો આપણે તેમને કાપીએ આપણે જેને વિંગ પ્રોફાઇલ કહેવામાં આવે છે તે મેળવીશું, તે ભાગ જેની અંદર પાંખ હોય છે.

એરોડાયનેમિક દૃષ્ટિકોણથી, વિભાગ ખૂબ જ કાર્યક્ષમ આકાર ધરાવે છે. પ્લેન ઉડે ત્યારે હવા જ્યાં પ્રવેશે છે તે ધાર ગોળાકાર હોય છે, પ્રોફાઇલનો પાછળનો ભાગ તીક્ષ્ણ હોય છે, અને તે ટોચ પર વક્ર પણ હોય છે (એરોનોટિકલ ભાષામાં, આ ઉપલા ભાગને બાહ્ય ચાપ કહેવામાં આવે છે અને નીચલા ભાગને બાહ્ય ચાપ કહેવામાં આવે છે. આંતરિક ચાપ)). પાંખની રૂપરેખાની આ વક્રતાનો અર્થ એ છે કે જ્યારે એરફ્લો તેનો સામનો કરે છે, ત્યારે તે બે પાથમાં વિભાજિત થાય છે, એક ભાગ પાંખની ઉપર અને બીજો નીચે. પાંખના વળાંકને લીધે, પાણીએ જે માર્ગ પર મુસાફરી કરવી જોઈએ તે નીચેના માર્ગ કરતાં લાંબો છે.

એક પ્રમેય છે, બર્નૌલીનું પ્રમેય, જે મૂળભૂત રીતે છે ઉર્જાનું સંરક્ષણ, અને કહે છે કે આ થવા માટે, ઉપરથી હવાનો પ્રવાહ વધુ ઝડપી હોવો જોઈએ. આનો અર્થ છે તળિયા કરતાં ઓછું દબાણ, ધીમી મુસાફરી કરવી અને વધુ દબાણ લાગુ કરવું. ઉપલા અને નીચલા હવાના પ્રવાહ વચ્ચેના દબાણનો તફાવત લિફ્ટ બનાવે છે. જોકે બર્નોલીના સિદ્ધાંત દ્વારા આ લિફ્ટ પ્લેનને ચઢવા માટે જરૂરી છે તે બધું સમજાવતું નથી. ઊંચાઈ સમજાવવા માટે ભૌતિક સિદ્ધાંતોની બીજી શ્રેણીનો આશરો લેવો જરૂરી છે.

તેમાંથી એક ન્યુટનનો ત્રીજો નિયમ છે. પ્રોફાઇલના વળાંકવાળા આકારને લીધે, ઉપરથી હવા, સીધા માર્ગને અનુસરવાને બદલે, નીચે તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે. વાયુપ્રવાહમાં પાંખની રૂપરેખાને કારણે થતા આ વિચલનનો અર્થ એ છે કે ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ (ક્રિયા-પ્રતિક્રિયાના સિદ્ધાંત)ને લીધે, પ્રતિક્રિયા બળ પાંખની ઉપર, વિરુદ્ધ દિશામાં બનાવવામાં આવે છે, જે વધુ લિફ્ટ પેદા કરે છે. વધુમાં, આ લિફ્ટ તરીકે ઓળખાતી અસર દ્વારા વધે છે Coanda અસર જે તમામ ચીકણા પ્રવાહીને લાગુ પડે છે.

Coanda અસર પ્રવાહીને તેમના માર્ગમાં સપાટીઓ શોધવાનું કારણ બને છે અને તેમને વળગી રહેવાનું વલણ ધરાવે છે. લેમિનર સ્તર તરીકે વિંગ પ્રોફાઇલ અને હવાના પ્રવાહ વચ્ચે એક સીમા સ્તર રચાય છે, પ્રથમ પાંખને વળગી રહે છે અને બાકીના સ્તરોને તેની ઉપર ખેંચે છે. ન્યુટનના ત્રીજા નિયમની અસર વધુ વધે છે જ્યારે એરફ્લો રૂપરેખાને વળગી રહે છે, હવા નીચે તરફ વહેશે કારણ કે તે પ્રોફાઇલને વળગી રહેશે.

વિગતવાર સમજૂતી

આ બધું હવાની ગતિ સાથે વધે છે. ટેકઓફ રોલની શરૂઆતમાં, એરક્રાફ્ટ ધીમે ધીમે વેગ આપે છે, તેથી લિફ્ટ ઝડપ સાથે વધે છે. તમે તેને ઉદાહરણ દ્વારા વધુ સારી રીતે સમજી શકો છો. જો આપણે કારની બારીમાંથી હાથ બહાર કાઢીએ, જેમ જેમ ઝડપ વધે છે તેમ તેમ આપણે નોંધ્યું છે કે હવાનું બળ હાથને ઉપાડવાનું વલણ ધરાવે છે.

પરંતુ જે ચોક્કસપણે પ્લેનને ઉપર જવા માટે બનાવે છે તે નાકને વધારવું છે, જેને હુમલાનો કોણ વધારવો કહેવામાં આવે છે. હુમલાનો કોણ એ રૂપરેખાના સંબંધમાં વિંગ પ્રોફાઈલ પર વર્તમાન ઈમ્પીંગ દ્વારા રચાયેલ કોણ છે. એકવાર લિફ્ટ પાંખની રૂપરેખાના વળાંક સાથે વધે છે (તેની સપાટીઓ વિસ્તરે છે: ફોરવર્ડ સ્લેટ્સ અને પાછળના ફ્લૅપ્સ), પૂંછડી સ્ટેબિલાઇઝર એલિવેટર્સ આગળ વધે છે. આ ક્રિયા બનાવે છે વિમાનનું નાક વધે છે. નાક ઉપર સાથે, અમે હુમલાના કોણને વધારીએ છીએ. આની એ જ અસર થાય છે કે જ્યારે આપણે કારની બારી બહાર હાથ નાખીએ છીએ, જો આપણે મુસાફરીની દિશામાં હાથ ઊંચો કરીએ તો હાથ ઉપર જાય છે. આ બધા મળીને વિમાનને ઉપાડવાનું કામ કરે છે.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, અસંખ્ય પ્રયોગો અને સિદ્ધાંતોને કારણે, એરોપ્લેન ઉડવા અને આપણા રોજિંદા જીવનનો હિસ્સો બની શક્યા છે. હું આશા રાખું છું કે આ માહિતીથી તમે એરોપ્લેન કેમ ઉડે છે તે વિશે વધુ જાણી શકશો.