飞行原理中涉及的物理概念主要包含力、加速度、牛顿定律、功和功率、刚体围绕固定轴的旋转、能量守恒定理、流体力学等,本文将逐一介绍这些常用的物理概念。
力定义:力是使物体改变运动状态或形变的外因。
一个非常特殊的力重力W:物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
g为重力加速度,约等于9.81m/s2,它会随着高度或纬度的变化而变化,但在以后的学习中,我们默认为9.81m/s2。
力的分解:将一个力化作等效的两个或两个以上的分力。分解的依据是力的平行四边形法则。
举例:当飞机爬升时,爬升角为θ,重力为W,则重力可以分解为:
(1)一个阻止飞机爬升的力:mgcosθ
(2)一个平衡升力的力:mgsinθ
牛顿三大定律牛顿第一定律:又称惯性定律。常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
换句话说:“如果施加在物体上的外力之和为零,则该物体将保持静止或将继续以相同的速度和运动方向”。相应地:“如果物体静止或以恒定的速度和方向运动,则施加在其上的合力为零”。
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。