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無人機考照指南
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C01 空氣密度與密度高度

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。

考試題庫

只看哪一種的題目

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。

C002

下列何者非影響空氣密度之因素?

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

當空氣中分子較少且稀薄,表示其密度高度為何?

分子少、空氣稀薄,就是密度高度高。

C004

當空氣中分子較多且濃厚,表示其密度高度為何?

分子多、空氣濃厚,就是密度高度低。

C005

高密度高度之環境比較不會出現於下列何處?

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

低密度高度之環境比較不會出現於下列何處?

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

空氣可藉由外界的作功達到下列哪種效果?

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

於固定空氣體積下,升溫時該體積空氣密度減少,降溫時該體積空氣密度為下列何種變化?

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

某一特定容積氣體的密度換算成標準大氣壓力狀態下的高度,稱之為下列哪種高度?

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

相同體積下,在低壓力狀態的氣體,其特徵為?

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

相同體積下,當壓力加倍,則空氣密度將為哪種變化?

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

於一定體積下,空氣之溫度與密度成何項關係?

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

遙控無人機操作人針對不同壓力高度對於無人機起降滑行距離之影響,應有何種正確認知?

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。

作答技巧

  • 看到「密度高度高」就想「空氣稀」,「密度高度低」就想「空氣濃」,數字跟空氣濃稀方向相反。
  • 讓空氣變稀的四個條件:高海拔、高溫、潮濕、低氣壓。問「比較不會出現在哪裡」,就挑四個裡面方向相反的那個。
  • 壓力與密度選正比、加倍就加倍;溫度與密度選反比。選項裡有「平方」的都不是。
  • 影響空氣密度的因素只有高度、溫度、濕度,其他名詞(例如應力)都不是。

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。