¿Por qué el balón de fútbol no gira desde el centro?
El fenómeno en mecánica de fluidos es la fuerza sobre un objeto (como un cilindro) que gira en un fluido.
Cuando el vector velocidad angular de rotación del objeto giratorio no coincide con el vector velocidad de vuelo del objeto, se generará una fuerza lateral en dirección perpendicular al plano compuesto por el vector velocidad angular de rotación y la traslación. vector de velocidad. El fenómeno de que la trayectoria de vuelo de un objeto se desvía bajo la acción de esta fuerza lateral se llama efecto Magnus. Desde un punto de vista físico, la razón por la que un objeto giratorio puede generar fuerza lateral es que la rotación del objeto puede hacer que el fluido circundante gire, lo que hace que la velocidad del fluido en un lado del objeto aumente y la velocidad del fluido en el otro. otro lado para disminuir. Según el teorema de Bernoulli, un aumento en la velocidad del fluido conducirá a una disminución de la presión, y una disminución en la velocidad del fluido conducirá a un aumento de la presión, lo que provocará una diferencia de presión en el lado del objeto giratorio, formando una fuerza lateral. . Al mismo tiempo, dado que la fuerza lateral es perpendicular a la dirección del movimiento del objeto, esta fuerza cambia principalmente la dirección de la velocidad de vuelo, es decir, forma una fuerza centrípeta durante el movimiento del objeto, lo que resulta en un cambio. en la dirección del vuelo del objeto. Explicado por la teoría del flujo potencial, el movimiento de vuelo de un objeto giratorio se puede simplificar al movimiento de "flujo uniforme en línea recta + vórtice puntual + dipolo", en el cual los vórtices puntuales son la fuente de sustentación. En el caso bidimensional, la fuerza lateral alrededor del cilindro giratorio se puede calcular utilizando el teorema de Rukowski, es decir, fuerza lateral = velocidad del flujo entrante x densidad del fluido x circulación del vórtice puntual.