Hat die Drehung eines Frisbees einen merklichen Einfluss auf den Frisbee-Lift?

Wenn Sie einen Frisbee horizontal werfen (mit einem Angriffswinkel von null), kommt die einzige Auftriebskraft vom Rand, wodurch sich die Luft über dem Frisbee schneller bewegt und somit (Bernoulli) der Druck über dem Frisbee verringert wird.

Aber was ist, wenn Sie es schaffen, der Frisbee sehr viel Spin zu geben? Wie wirkt sich dieser Spin auf die Luftgeschwindigkeiten (und damit auf die Drücke) auf beiden Seiten der Frisbeescheibe aus? Meine Vermutung ist, dass ein höherer Spin dem Frisbee eine zusätzliche Auftriebskraft verleiht (und somit den Frisbee nicht nur stabilisiert).

Warum, glauben Sie, bietet ein höherer Spin zusätzliche Auftriebskraft? Was ist die Physik hinter Ihrem Denken?
Ich habe viel gegoogelt, aber ich habe nur die erhebende Kraft aufgrund der Vorwärtsbewegung gefunden. Ich denke, die Rotation trägt nicht viel dazu bei, weil Frisbees sehr glatt sind und wenn die Rotation die Geschwindigkeit der umgebenden Luft zu stark beeinflussen würde, würde die Rotation des Frisbees zu stark abnehmen, was den Frisbee zu schnell destabilisieren würde.
@sammygerbil-Ich denke, die Rotation der Frisbee würde die Geschwindigkeit der Luft über der Frisbee mehr beeinflussen als die Luft unter der Frisbee (wegen des Randes), was eine Netto-Aufwärtskraft erzeugen würde (wieder Bernoulli). Die Luft unter der Oberseite des Frisbees wird nach unten gesaugt (die sich bewegende Luft unter dem Frisbee erzeugt einen geringeren Druck), sodass die Luft "im Inneren" des Frisbees eine geringere Dichte hat. Aufgrund dieser geringeren Dichte beeinflusst die Drehung des Frisbee mehr Luft über der Oberfläche als direkt unter der Oberfläche.
Vielleicht wäre ein besserer Titel, nach der Wirkung der Rotationsgeschwindigkeit auf den Auftrieb zu fragen und nicht auf den Luftdruck, der die Scheibe umgibt, weil es nicht ganz klar scheint, wie der Luftdruck den Auftrieb beeinflusst, zB über das Bernoulli-Prinzip.
Nein, zumindest nach erster Ordnung (unter Vernachlässigung des Einflusses, den der Spin auf die Stabilität der sich über dem Frisbee bildenden Grenzschicht hat) wird der Spin den Auftrieb nicht beeinflussen.
Den Effekt der Erhöhung des Spins können Sie sehr leicht selbst untersuchen. Hast du deine Idee getestet?
@Pirx-Warum bist du dir des Ergebnisses des Experiments so sicher? Siehe zum Beispiel den Rotationseffekt in der Antwort unten.

Antworten (1)

Ich habe gehört, dass behauptet wird, dass die gebogene Form des Frisbees Luft darunter einschließt und dazu neigt, diese Luft mit dem Frisbee mitrotieren zu lassen. Dies erhöht angeblich den Auftrieb, indem der Kontrast zwischen der Fluggeschwindigkeit über und unter der Scheibe einer sich schnell drehenden Scheibe erhöht wird, im Gegensatz zu einer mit weniger Spin, die nicht so gut Luft einschließt. Ich glaube jedoch nicht, dass dies richtig ist, denn wenn Luft mit der Scheibe mitrotiert, kommt die Bewegung der Luft von der Viskosität und nicht von Druckgradienten. Der Einfluss auf den Druck wäre also in der Bernoulli-Näherung falsch. Daher gibt es meiner Meinung nach keinen Einfluss auf den Auftrieb, der vom Spin herrührt – es gibt nur die Stabilisierung des Anstellwinkels. Aber um ehrlich zu sein, ist es eine ziemlich schwierige Frage, diese Frage theoretisch zu beantworten, deshalb gibt es Windkanäle! Auch,

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@KenG-Warum zählt die durch die Viskosität verursachte Geschwindigkeitsänderung nicht zur Verringerung des Aufwärtsdrucks?
Wenn man das Bernoulli-Theorem verwendet, gibt es keine Viskosität. Der Kern des Bernoulli-Theorems (ohne Schwerkraft, die hier keine Rolle spielt) ist auch, dass, wenn Sie zwei Strömungen aufteilen und eine von ihnen schneller wird, dies an einem Druckgradienten liegen muss - nicht an einem Widerstand ein Frisbee. Wenn man natürlich nicht das Bernoulli-Denken anwendet, hat man ein viel komplizierteres Problem.
Hat die Drehung eines Frisbees einen merklichen Einfluss auf den Frisbee-Lift?
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