Ha eldobunk egy papírrepülőt az űrben, akkor az egyenesen repül vagy pedig "hátraszaltózik" a felhajtóerő miatt?

Kicsit pontatlan a kérdés. Amennyiben egy űrállomáson vagyunk, ahol van levegő, akkor nyilván a légellenállás fogja befolyásolni a repülő mozgását attól függően, hogy hogyan engedjük el. Ahogy az előttem szóló is mondta, ott nincs gravitáció, mivel az űrhajó kering a Föld körül, és éppen ezért felhajtóerő sincs.

Ha kint vagy a világűrben, ahol a gravitáció megint csak elhanyagolható, akkor a papírrepülő épp olyan merev testként viselkedik, mint mondjuk egy csavarhúzó vagy csapágygolyó. Valószínűleg nem fogod tudni úgy elengedni, hogy ne adj neki egy kis perdületet, így egyszerre fog haladni és a tömegközéppontja körül forogni, amikor elhajítod. De felhajtóerő itt sem lesz, mivel közeg sincs, amiben mozogna.

"az űrben", ez nekem az űrt jelenti, az űrhajókon kívüli teret. Az itt eldobott papírrepülő szabadesésbe kezd, és akkor is jó rá ez a szó, ha ez nem a Föld felé történő egyenes zuhanásban jelentkezik. Az összes tehetetlenségi pálya, körpálya, ellipszis, parabola, hiperbola a szabadesés válfaja.

A szabadesés miatt a repülőre súlytalanság érvényes. Az űrben, a vákuumban nem hat rá a gravitációs erő(kö)n kívül semmi, legfeljebb egy kis napszél, szóval kóvályog. Ha sikerül úgy elengedni, hogy ne forogjon, akkor is úgy repül, ahogy elengedjük, akár seggel előre, mint a döglött elefánt. (Örök hála az Apollo 13 fordítójának ezért a drágakőért.)

Ha "az űrben" azt jelentené, hogy egy KERINGŐ űrhajón, akkor is súlytalanság hat rá, de a levegő ereje már érvényesül. De akik a felhajtóerőt a gravitációval kötik össze, azok NAGYON el vannak tévedve. A gravitáció, pontosabban a nehézkedés a folyadékok és gázok sűrűség szerinti rétegeződését és az úszás jelenségét okozza, a meleg levegő és a léggömb felfelé száll satöbbi.

A repülőgépszárnyra ható felhajtóerő teljesen más természetű, és ha a repülő fejjel lefelé repül, akkor lehajtóerő lesz belőle. Az a lényeg, hogy a szárnyprofilra az alsó és felső felülete mellett elhaladó levegő eltérővé váló sűrűsége miatt nyomáskülönbség jön létre, és ez a szárnyra erőt gyakorol. A levegő és a szárny találkozásának szögétől függ az erő nagysága és iránya.

Ha a papírrepülőt súlytalanságban ÉS levegőben dobjuk el, akkor tökéletesen biztosak lehetünk abban, hogy a menetszél tizedmásodperceken belül elfordítja. Nem kell feltétlenül felhajtóerőnek neveznünk az okot, egyszerűen "belekapaszkodik" a levegő.

Kedves Hominida!

Amit írtál, alapvetően jó, de a felhajtóerő fogalmát légy szíves ismételd át egy általános iskolai tankönyvből. Azt ugyanis még egy fizikából kettessel éppenhogy átcsusszant egyén is mondókaszerűen fújja, hogy "minden folyadékba mártott test súlyából annyit veszít, amennyi az általa kiszorított folyadék súlya". És ugyebár súly nem létezik gravitáció nélkül. Ha pedig még mindig nem hiszed, akkor ejts le egy vízzel teli poharat, amelyben egy kb. a vízzel azonos sűrűségű test úszik, és figyeld meg, hogy mi történik a testtel zuhanás közben. (Klasszikus tesztkérdés egyébként.)

Kedves Hominida!

Én nem állítottam, hogy a papírrepülő emiatt a repül. Csak arra reagáltam, hogy szerinted aki azt hiszi, hogy a felhajtóerőnek köze van a gravitációhoz, az nagyon el van tévedve. Nos, van köze hozzá. Amint helyesen írtad az imént, a hidrosztatikai felhajtóerőnek van, és természetesen gravitációs térben ez is befolyásolná egy olyan könnyű test mozgását, mint egy papírrepülő. Súlytalanságban nyilván nem. Az aerodinamikai felhajtóerőnek viszont valóban nincs hozzá. De nem vagyok benne biztos, hogy egy papírból hajtogatott repülőgép szárnyára hat ilyesmi, legfeljebb csak véletlenszerűen, néha felhajtóerőként, néha lefelé ható erőként és nagyon rövid ideig. Ahhoz ugyanis komoly mérnöki munkával elért megfelelő profil kiképzés és megfelelő sebesség is kell, amelyet szélcsatornában szokás tesztelni.

Az az igazság, hogy teljesen sík szárnyprofilra is hat némi aerodinamikai felhajtóerő, az áramlásból származó, azért, mert a szárny megfújási szöge soha nem lesz 0, kiegyensúlyozott helyzetben mindig kicsit lentről érkezik az áramlás. Vagy azért, mert az orrmeredekség pozitív, vagy mert a gép haladás közben süllyed is. A legjobb mindkettő.

Ebből következően a sík szárny belépőéle fölött is lesz egy enyhén ívelt áramlás, ami a megkívánt légritkulást okozza, és meglesz a szükséges nyomáskülönbség. Persze ilyen profiltől nem lehet sokat remélni, de többet bír, mint amire tippelnénk. Valahonnan előáshatnám a sok évvel ezelőtt fénymásolt táblázatokat, hogy adhassak pontosabb számokat, de bevallom, ehhez most lusta vagyok.

Meg persze ott van az alsó felületre ható ferde nyomóerő is, nyilván. Huzatban egy kis cigifüsttel simán demonstrálható az áramlás aszimmentriája, egy könyv vagy egy lapos telefon körül. :-))

A gravitációs erő, egész pontosan a repülő súlya ahhoz is kell, hogy a megfújási szög ne váltakozzon, hanem egyenletes süllyedés tartsa fenn az aszimmetrikus áramlást. Ha ez nincs, akkor csak bukfencezik.