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汽车与马路、飞机与空气之间的四种力

如果空气不产生任何作用力,就无法支撑飞机飞上天空

汽车之所以能够停在马路上,是因为作用于汽车的重力(也就是汽车压在马路上的力),与马路反作用于汽车的力(也就是支持力)相互平衡。当汽车以一定速度在马路上行驶时,汽车发动机产生的、使汽车前进的推力与马路摩擦力、空气阻力等阻碍汽车前进的逆向阻力相互平衡。

如上所述,汽车上一共有四种力发挥作用,它们分别是重力、马路对汽车重力的反作用力、向前的推力以及阻力。与汽车相同,飞机之所以能够飞起来也是由于上述四种作用力之间取得平衡。然而,不同于马路的是,如果我们不对空气做功,那么空气自身是无法支撑飞机飞上天空的。为了克服重力,就需要从空气中获取使飞机上升的力。而发挥这一作用的装置,就是飞机的机翼。

飞机机翼所产生的力叫作升力,而为了获得升力,飞机必须不断向前飞行。也就是说,飞机不仅是为了移动,也是为了获得升力而不断向前飞行。飞机向前飞行,机翼在空气中前进,空气反作用于机翼,由此产生了升力。

飞机发动机所产生的推动飞机前行的力叫作推力,空气阻碍飞机前行的力叫作阻力。与汽车相同,飞机在相同高度以一定速度飞行时,重力和升力,推力和阻力,大小相同,达到平衡。升阻比(升力与阻力的比值)是检验飞机性能的一个重要指标。升力为250 t(吨),阻力为14 t 时,升阻比约为18。这意味着,只需要相当于飞机重量1/18 的力就可以使飞机保持飞