Wiele osób boi się zawirowań, ale zrozumienie stojącej za nimi nauki może złagodzić te obawy. Wirusowy film TikTok wykorzystujący galaretkę jako analogię pomógł niektórym przezwyciężyć lęk przed lataniem, ale jak dokładne jest to porównanie? Najważniejszy wniosek jest taki, że samoloty nie tylko pozostają w powietrzu, są wspierane przez siły fizyczne, a turbulencje nie oznaczają, że spadną z nieba.
Pochodzenie analogii z galaretką
Galaretkowe porównanie pochodzi od byłego kapitana linii lotniczych Toma Bunna, obecnie terapeuty, który założył program SOAR, aby pomóc ludziom radzić sobie ze strachem podczas lotu. Bunn zdał sobie sprawę, że samo wyjaśnienie fizyki nie wystarczy; ludzie potrzebują emocjonalnego połączenia, aby zrozumieć, dlaczego samoloty pozostają w powietrzu. Odkrył, że wielu osobom brakuje podstawowej wiedzy na temat sił utrzymujących samolot w powietrzu, co prowadzi do paniki podczas turbulencji.
Aby rozwiązać ten problem, Bunn wykorzystał koncepcję oporu powietrza, prosząc ludzi, aby wyobrazili sobie, że powietrze staje się gęstsze przy wyższych prędkościach. Zanim samolot osiągnie prędkość przelotową, powietrze wokół niego będzie gęste jak galareta, co zapewnia wsparcie ze wszystkich stron. Chociaż nie jest to idealne rozwiązanie z naukowego punktu widzenia, jest to jasny sposób wizualizacji siły nośnej.
Nauka o locie
Siły utrzymujące samoloty w powietrzu są zakorzenione w zasadzie Bernoulliego. Koncepcja ta, opracowana przez matematyka Daniela Bernoulliego w XVIII wieku, zakłada, że szybciej poruszające się płyny (takie jak powietrze) wywierają mniejsze ciśnienie. Skrzydła samolotu mają zakrzywioną górę i płaski dół. Powietrze przepływające nad zakrzywionym wierzchołkiem przyspiesza, zmniejszając ciśnienie, natomiast powietrze pod skrzydłem porusza się wolniej, utrzymując wyższe ciśnienie. Ta różnica ciśnień wytwarza siłę nośną, popychając skrzydło do góry.
Im szybciej porusza się samolot, tym silniejszy staje się ten efekt. Przy prędkości 965 km/h ciśnienie powietrza pod skrzydłami jest wystarczająco duże, aby utrzymać samolot bezpiecznie jak kulka serwetki zawieszona w galarecie. To dlatego samoloty nie tylko się rozbijają; są aktywnie wspierane przez fizykę dynamiki płynów.
Co powoduje turbulencje?
Turbulencje powstają, gdy masy powietrza zderzają się przy różnych temperaturach, ciśnieniach i prędkościach. Przyczyny są różne, od burz po obrót Ziemi. Siła waha się od lekkich wstrząsów do silnych wstrząsów, które mogą zranić pasażerów nie zapiętych pasów. Jednak turbulencje rzadko są tak niebezpieczne, jak się wydaje. Piloci komercyjni podkreślają, że samoloty są projektowane tak, aby wytrzymywały ekstremalne warunki.
Jak bezpieczne są turbulencje?
Choć nieprzyjemne, turbulencje są statystycznie znacznie mniej niebezpieczne niż wiele innych rodzajów podróży. Nowoczesne samoloty są zbudowane tak, aby wytrzymywały ogromne obciążenia; Testy zginania skrzydeł wykazały, że mogą one znacznie się zgiąć bez pękania. Chociaż incydent z lat 60. XX wieku w pobliżu góry Fuji spowodowany turbulencjami zakończył się katastrofą, Bunn zauważa, że taki scenariusz jest dziś mało prawdopodobny ze względu na ulepszone trasy lotów i inżynierię lotniczą.
Tak naprawdę żadna katastrofa lotnicza nie była spowodowana wyłącznie turbulencjami. Prawdziwe ryzyko stwarzają luźne przedmioty lub pasażerowie podczas silnych wstrząsów. Zapięcie pasów bezpieczeństwa całkowicie eliminuje to niebezpieczeństwo.
Wniosek
Turbulencje są nieprzyjemne, ale zrozumienie leżących u ich podstaw fizyki może zmniejszyć strach. Samoloty nie tylko zawisają; są aktywnie wspierane przez siły aerodynamiczne. Analogia do galaretki, choć niedoskonała, daje jasny obraz działania podnośnika. Ostatecznie turbulencje są normalną częścią lotu, a nowoczesne samoloty są projektowane tak, aby bezpiecznie sobie z nimi radzić. Jak powiedział jeden z pilotów: „Możesz się po prostu zrelaksować. Po prostu wijesz się w galarecie”.
