Gaisa plūsmas

Dabaszinības 11. klasei

Gaisa plūsmas

Saturs

• Gaiss un gaisa spiediens • Gaisa plūsmu raksturojums • Gaisa plūsmas dabā. Ciklons • Gaisa plūsmas dabā. Anticiklons • Spēki, kas darbojas uz objektu • Lidošanas principi

Ko zinām par gaisu?

• Divas galvenās gāzes gaisa sastāvā ir slāpeklis (78 %) un skābeklis (21 %) • Gaiss ir viegli saspiežams. Tas arī viegli izplešas, aizņemot visu pieejamo tilpumu • Gaiss viegli plūst – tajā veidojas

gaisa plūsmas

• Gaisam (atmosfērai) ir svars. Tāpēc atmosfēra rada

gaisa spiedienu

uz aplūkojamo objektu • Uz ķermeņiem, kas atrodas gaisā, darbojas Arhimēda cēlējspēks

Atmosfēras spiediens

•Tam pakļauts viss, kas atrodas uz Zemes virsas.

•Visos virzienos tas izplatās vienādi.

•Mēs to nejūtam, jo organisma šūnās spiediens ir vienāds ar atmosfēras spiedienu.

•Palielinoties augstumam virs Zemes virsas, atmosfēras spiediens pazeminās.

Jūras līmenī gaisa spiediens ir lielāks nekā kalnos.

Kā rodas gaisa plūsmas?

•Ja dažādās vietās uz Zemes gaisa spiediens nav vienāds, tad rodas gaisa plūsma – vējš, kas cenšas izlīdzināt spiedienu starpību.

•Pārvietojoties attiecībā pret Zemes virsu, gaisa plūsmas iedarbojas uz ķermeņiem, kas atrodas uz tās.

Konvekcija

•Spiedienu starpība rodas, ja kāda gaisa masa sasilst.

•Tā izplešas, tās blīvums samazinās un Arhimēda cēlējspēka iedarbībā gaisa masa ceļas augšup. Tās vietā ieplūst vēsāka gaisa masa.

•Tā ir konvekcija. Konvekcija ir siltuma pārneses process.

•Svarīgi, ka konvekcijas rezultātā rodas dažāda veida gaisa plūsmas.

Spēja plūst – viena no raksturīgākajām gāzu īpašībām

Plūsmas līnijas

– iedomātas līnijas, pa kurām var izsekot gāzes daļiņu kustības virzienam.

Gaisa (gāzu) plūsma

Lamināra

(Plūsmas līnijas veido savstarpēji paralēlus slāņus)

Turbulenta

(Paralēlie slāņi izzūd, rodas virpuļveida plūsma)

Turbulences piemēri dabā un ikdienā

• Gaisa virpuļi aiz transportlīdzekļiem.

• Lidmašīna ielido turbulences zonā.

• Turbulence zvaigžņu atmosfērā.

•

Vairumā gadījumu turbulence ir nevēlama

. • Tomēr turbulence siltummainī ir vajadzīga.

Uzskatāms turbulences piemērs ir dūmi.

Ciklons

• Ciklons ir zema atmosfēras spiediena (L –

low

) apgabals, kurā notiek riņķveida gaisa kustība.

• Apkārtējā gaisa spiediens ir lielāks, tāpēc gaisa masas virzās uz ciklona centru. Zemes rotācijas efektu dēļ tās novirzās un griežas pretēji pulksteņa rādītāju kustības virzienam (ziemeļu puslodē).

• Ciklons ir saistīts ar relatīvi siltām un mitrām (mākoņi, nokrišņi) gaisa masām.

Ciklons virs Islandes

Kādā virzienā griežas mākoņi?

Anticiklons

• Anticiklons ir augsta atmosfēras spiediena (H kurā notiek riņķveida gaisa kustība.

–

high

) apgabals, • Apkārtējā gaisa spiediens ir mazāks, tāpēc gaisa masas virzās prom no anticiklona centra. Zemes rotācijas efektu dēļ tās novirzās un griežas pulksteņa rādītāju kustības virzienā (ziemeļu puslodē).

• Anticiklons ir saistīts ar relatīvi vēsām un sausām gaisa masām (skaidrs laiks, nokrišņu nav).

Vertikālās gaisa kustības

• Anticiklona gadījumā vēsais gaiss ieplūst no augšas. Pie zemes virsas gaisa spiediens palielinās.

• Ciklona gadījumā siltais gaiss ceļas augšup. Pie zemes virsas gaisa spiediens samazinās.

Gaisa plūsmas iedarbība

• • Gaisa plūsma, kas pārvietojas attiecībā pret ķermeni (vai ķermenis pārvietojas attiecībā pret nekustīgu gaisu) izraisa:

Gaisa pretestības spēku

.

Spārna cēlējspēku

(noteiktos apstākļos).

Gaisa pretestības spēks

Ir atkarīgs no ķermeņa • šķērsgriezuma laukuma (kustības virzienā); • formas (stūraina vai pludlīnijas); • kustības ātruma attiecībā pret gaisu. Jo ātrums lielāks, jo lielāks gaisa pretestības spēks.

Noapaļota forma samazina gaisa pretestības spēku.

Spārna cēlējspēks

• Rodas, kad īpašas formas konstrukcija (spārns) pārvietojas attiecībā pret gaisu.

Spārna cēlējspēks • Spārna augšpuse ir izliekta, apakšpuse – plakana.

• Gaiss ātrāk kustas gar spārna virspusi. Tāpēc virs spārna gaisa spiediens ir mazāks, zem spārna gaisa spiediens ir lielāks.

• Spiedienu starpība rada

spārna cēlējspēku

.

Lidošanai iespējams izmantot ne tikai spārna cēlējspēku Modernajām lidmašīnām uzlabo spārnu un korpusa formu, taču lidošanas princips saglabājas nemainīgs.

Lidot var arī “airējoties” pa gaisu. Tā dara daudzi kukaiņi

Lidot (planēt) var arī, izmantojot augšupejošās gaisa plūsmas

Lidot var arī ar gaisa balonu, kurā iepildīts karsts gaiss vai viegla gāze

Paldies!