Zo speel je Storm en vleugel
- Kies een proef en lees op de kaart de snelheden, de massa en de oppervlakte.
- Snellere lucht heeft een lagere druk: die daalt ½·ρ·v², dus snellere lucht erboven dan eronder laat een drukverschil achter.
- Dat verschil werkt op de hele oppervlakte: F = ½·ρ·(v_over² − v_under²)·A. Typ je voorspelling en druk op Start.
- Kijk naar de balken: een dak, een vliegtuig of een strook komt los zodra de lift zijn gewicht haalt.
Hoe kan bewegende lucht een dak optillen?
Het principe van Bernoulli geldt ook in lucht: waar lucht sneller beweegt, is de druk lager, ½·ρ·v² lager dan bij stilstaande lucht. Lucht is licht, ongeveer 1,2 kg per kubieke meter, dus de daling lijkt klein: 540 Pa bij een storm van 30 m/s, ongeveer een half procent van de luchtdruk. Maar ze werkt op elke vierkante meter. Op een dak van 100 m², met de stilstaande lucht in het huis die met volle druk omhoog duwt, is dat 54 kN, genoeg om een zwaar dak eraf te tillen. Een vleugel werkt net zo: door zijn vorm en stand stroomt de lucht erboven sneller dan eronder, hij voelt een drukverschil ½·ρ·(v_over² − v_under²) over zijn hele oppervlakte, en hoe sneller het vliegtuig gaat, hoe groter het wordt, want het groeit met v². Daarom hebben vliegtuigen een startbaan nodig om op snelheid te komen. Blaas over een papierstrook en hij komt om dezelfde reden omhoog.
Een gericht leermodel
Lucht heeft 1,2 kg/m³ en laat zich bij deze snelheden niet samendrukken; de lucht onder een dak of een strook staat stil, en het drukverschil werkt gelijkmatig op de hele oppervlakte. De wind, het vliegtuig of je adem versnelt 2 s lang gelijkmatig; wat loskomt, doet dat precies als F = ½·ρ·(v_over² − v_under²)·A zijn gewicht haalt (binnen 0,15 % komt het nog los), en wordt 1 s lang stijgend getekend. Echte vleugels duwen ook lucht naar beneden, wat dit model weglaat. Niets is op schaal. Een kracht is goed binnen 2 %; een snelheid moet optillen met hoogstens 2 % te veel. g = 9,8 m/s². Speelt in echte tijd.