C001
當空氣密度增加時,對飛機升力的影響為何者?
升力跟空氣密度成正比,空氣越濃,升力越大。
空氣越濃,螺旋槳和機翼每一下推得到的空氣越多,升力和推力就越大;空氣稀薄,性能就變差。空氣密度是一定體積裡裝了多少空氣,主要受三件事影響:
| 因素 | 怎麼變 | 空氣密度 |
|---|---|---|
| 高度(氣壓) | 越高,氣壓越低 | 變小 |
| 溫度 | 越熱,空氣膨脹 | 變小 |
| 濕度 | 越潮濕 | 變小 |
濕度這項跟直覺相反:水氣分子比空氣裡的氮氣、氧氣輕,潮濕的空氣等於拿輕的分子換掉一部分重的,所以反而比乾空氣稀。
氣壓跟密度成正比。空氣像海綿,可以被壓縮、也會膨脹:同樣大小的空間,氣壓加倍,塞進去的空氣也加倍。溫度跟密度成反比:氣壓相同時,熱空氣膨脹,同樣大小的空間裡空氣變少。往高處飛,氣壓和溫度都會下降,一個讓空氣變稀、一個讓空氣變濃,但氣壓降得比較明顯,所以越高空氣越稀。
密度高度是把「這裡的空氣有多稀」換算成高度:這裡的空氣,跟標準大氣裡哪個高度一樣稀。數字越大,空氣越稀,性能越差。
| 空氣 | 會出現在 | |
|---|---|---|
| 高密度高度 | 分子少、稀薄 | 高海拔、高溫、潮濕、低氣壓 |
| 低密度高度 | 分子多、濃厚 | 低海拔、低溫、乾燥、高氣壓 |
所以夏天午後在山上飛,就算機體一樣重,也會覺得動力不夠、爬升變慢。固定翼還要跑更長的距離才飛得起來。
空氣密度怎麼影響升力,看 B09 攻角與升力、阻力的影響因素;標準大氣是什麼,看 C02 大氣壓力與標準大氣。
C001
升力跟空氣密度成正比,空氣越濃,升力越大。
C002
影響空氣密度的是高度、溫度、濕度。應力是材料力學的名詞,講的是物體受力時內部的力,跟空氣密度無關。
C003
分子少、空氣稀薄,就是密度高度高。
C004
分子多、空氣濃厚,就是密度高度低。
C005
高密度高度是空氣稀薄,出現在高海拔、高溫、潮濕、低氣壓的地方。低海拔空氣濃,不會是高密度高度。(B)(C)(D) 都會讓空氣變稀。
C006
低密度高度是空氣濃厚,出現在高氣壓、低海拔、乾燥的地方。高溫讓空氣膨脹變稀,不會是低密度高度。
C007
空氣受外力作功,可以被壓縮,也會膨脹。加工成形、染色是處理固體材料的事。
C008
溫度跟密度成反比。題目說的「固定體積」是拿同樣大小的空間來比:降溫時空氣收縮,同樣大小的空間裡空氣變多,密度增加。
普通證不考C083
這是密度高度的定義。指示高度是高度表上顯示的數字,壓力高度是高度表基準設在標準氣壓 29.92 吋汞柱時的讀數,絕對高度是離地面的高度。
普通證不考C084
同樣大小的空間,氣壓低就裝得比較少空氣,所以質量少、密度低。(A)(C) 說質量較高,剛好相反。
普通證不考C085
溫度不變時,氣壓跟密度成正比,氣壓加倍,密度也加倍。
普通證不考C086
溫度越高,空氣膨脹,同樣大小的空間裡空氣變少,密度越低,所以是反比。溫度和密度之間沒有平方的關係,(C)(D) 不對。
普通證不考C119
壓力高度越高,空氣越稀。空氣稀,機翼的升力和螺旋槳的推力都變小,爬升變慢,固定翼也要跑更長的距離才飛得起來。(A)(B)(D) 都說壓力高度不影響,不對:不管用電還是用油,空氣稀薄時螺旋槳都推不到那麼多空氣。
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。