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無人機考照指南
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B08 連續性定理與柏努利定律

飛機比空氣重,能飛起來靠的是機翼上的升力。解釋升力要用兩條講「空氣怎麼流」的規則。

規則 講哪兩件事 結論
連續性定理 流速和管道切面(管子粗細) 同一段時間,流進多少空氣就流出多少,管子越窄,流速越快
柏努利定律 流速和壓力 流速越快,壓力越小;流速越慢,壓力越大

連續性定理可以拿水管來想:用手指壓住水管口,出口變窄,水量不變,水只好噴得更快。同一段時間裡,流進任一個切面的流體質量,跟從另一個切面流出的質量一樣多。

柏努利定律接著講速度和壓力的關係:流得快的地方,壓力就小。壓住的水管口水流最快,那一點的壓力也最小。把兩條放在一起,就是管子窄,流速就快,壓力就小,所以連續性定理的題目也會問到流速和壓力。

套到機翼上:迎面來的氣流被機翼前緣分成上下兩股。機翼的形狀和角度讓上面那股流得比較快,於是上面壓力小、下面壓力大。這個上下壓力差,往垂直於相對氣流的方向加起來,就是升力。固定翼的升力來自機翼;直昇機和多旋翼的旋翼,就是一片片轉起來的機翼,升力也從那裡來。

升力在四力裡扮演什麼角色,看 B07 四力與平衡;升力會隨攻角、速度怎麼變,看 B09 攻角與升力、阻力的影響因素。

考試題庫

只看哪一種的題目

B044

連續性定理闡述了流體在流動中,下列哪些項目之間的關係?

連續性定理講的是管子粗細和流速:管子越窄,流速越快。溫度不在這條定理裡,(B)(C)(D) 都不對。

B045

連續性定理闡述了流體在流動中,流速和管道切面相關,而且下列哪些項目也相關?

管子窄的地方流速快,流速快的地方壓力小,所以連續性定理也連帶講到流速和壓力。溫度一樣沒出現。

B046

柏努利定律說明流體在一個管道中流動時,有下列哪種現象?

流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大,兩者反著走。(A) 剛好講反;(B)(D) 等於說壓力跟流速無關。

B047

柏努利定律目的是要闡述流體在流動中時,下列哪些項目間的關係?

柏努利定律講流速和壓力。溫度不在裡面,所以 (A)(C) 不對。

B048

柏努利定律中提到,如果流體的速度越快,流體中的壓力就會有下列哪種現象?

流速越快,壓力越小。

B049

遙控無人機的機翼或旋翼是下列哪種外力主要產生的地方?

機翼和旋翼負責升力。阻力是空氣擋出來的,推力來自發動機,重力來自地心引力。

B050

基於連續性定理、柏努利定律兩個理論,我們可以知道機翼上、下表面會出現下列哪種現象?

上面那股氣流快、下面慢,所以上面壓力小、下面壓力大,形成壓力差。溫度、濕度、比熱都不是這兩條定理講的東西。

B051

垂直於相對氣流方向的壓力差之總和就是下列哪種外力?

上下壓力差往垂直於相對氣流的方向加起來,就是機翼的升力。(A) 是槳葉的設計,根本不是一種力;阻力順著氣流往後拉,地心引力往下拉,都不是垂直氣流的壓力差。

普通證不考B186

下列哪些理論可以說明一個重於空氣的航空器如何產生升力飛行於空中?

比空氣重的航空器怎麼產生升力,要靠流體的連續性和柏努利定律。(C) 名字聽起來像,但大氣動力學、大氣物理學研究的是天氣和大氣本身,不是機翼。

普通證不考B187

流體的連續性說明在同一時間內,流進任一切面和從另一切面流出的下列哪個項目是相等的?

連續性講的是質量:同一段時間,流進來多少質量,就流出去多少質量。流速和壓力在管子窄的地方都會變,所以不是相等的那一項。

作答技巧

  • 「連續性定理」配「流速和管道切面」;題目說「管道切面之外還有哪些也相關」,選「流速和壓力」。「柏努利定律」配「流速和壓力」。
  • 有「溫度」「濕度」「比熱」的選項都不是答案。
  • 流速和壓力比大小,一律反過來:流速大、壓力小。
  • 問流進流出「什麼相等」,選質量,不選速度或壓力。
  • 看到「壓力差」「垂直於相對氣流」「機翼或旋翼」,答案是升力。

普通操作證模擬測驗 專業操作證模擬測驗

題目出自民航局遙控無人機學科測驗題庫(另開新視窗)(114.5.28 版);分組是本站整理的。