ഉയർത്തൽ ബലം

ഒരു വസ്തുവിന് ചുറ്റും കടന്നു പോകുന്ന ഒരു പ്രവാഹം അതിന്റെ ദിശയ്ക്ക് ലംബമായി വസ്തുവിൽ ചെലുത്തുന്ന ബലമാണ് ഉയർത്തൽ ബലം.

ഉയർത്തൽ ബലം

ഉറവിടം

ഒരു വസ്തുവിന്റെ മുകളിലൂടെ ഒരു വാതകം അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ദ്രാവകം പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ പ്രാദേശികമായി ഉണ്ടാകുന്ന മർദ്ദം, ഷിയർ സ്ട്രെസ്സ് എന്നിവയെ ആ വസ്തുവിന്റെ മൊത്തം വിസ്തീർണത്തിൽ സമാകലനം ചെയ്‌താൽ നമുക്ക് ആ വസ്തുവിന്മേൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മൊത്തം ബലം ലഭിക്കും. ഈ ബലത്തിന്റെ പ്രവാഹത്തിന് ലംബമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഘടകമാണ് ഉയർത്തൽ ബലം. പ്രവാഹത്തിന് സമാന്തരമായ മറ്റേ ഘടകമാണ് വലിക്കൽ ബലം (ഡ്രാഗ്).

ഒരു പ്രവാഹത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയുന്ന ഒരു വസ്തു ആ പ്രവാഹത്തിന്റെ ഗതി തിരിച്ചു വിടുന്നു. അപ്പോൾ ന്യൂട്ടൺന്റെ മൂന്നാമത്തെ നിയമപ്രകാരം ആ വസ്തുവിന്മേൽ പ്രവാഹം ചെലുത്തുന്ന ബലമാണ് ഉയർത്തൽ ബലംഉയർത്തൽ ബലത്തിന്റെ മൂല്യം വസ്തുവിന്റെ ആപേക്ഷികസ്ഥാനം, അതിന്റെ പ്രതിസമത തുടങ്ങിയവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഉയർത്തൽ ബലത്തിനു അവശ്യം വേണ്ട അവസ്ഥകൾ

• 'ദ്രാവക അല്ലെങ്കിൽ വാതക പ്രവാഹത്തിന്റെ സാനിദ്ധ്യം'. -ശൂന്യതയിൽ ഉയർത്തൽ ബലം ഉണ്ടാകില്ല.

• 'ആപേക്ഷിക ചലനം'-വസ്തുവും പ്രവാഹവും തമ്മിൽ ആപേക്ഷിക ചലനം ഇല്ലെങ്കിൽ ഉയർത്തൽ ബലം ഉണ്ടാകില്ല.

• 'ആപേക്ഷിക സ്ഥാനം'-ഒരു പ്രതിസമമായ വസ്തു അതിന്റെ അക്ഷത്തിനു സമാന്തരമായി ഒഴുകുന്ന ഒരു പ്രവാഹത്തിൽ ഉയർത്തൽ ബലം അനുഭവിക്കുന്നില്ല

ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം

ഒരു വസ്തുവിന്മേൽ അനുഭവപെടുന്ന ഉയർത്തൽ ബലം അതിനെ ആകൃതി, പ്രവാഹവുമായുള്ള ആപേക്ഷിക വേഗത, പ്രവാഹത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. ഈ ബന്ധങ്ങളുടെ ആകെ തുക കാണിക്കുനതാണ് ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം.

${S}$ വിസ്തീർണ്ണം, ${l}$ നീളം എന്നിവ ഉള്ള ഒരു വസ്തു , ${\rho }$ സാന്ദ്രത,${v}$ വേഗത എന്നിവ ഉള്ള ഒരു പ്രവാഹത്തിൽ അനുഭവിക്കുന ഉയർത്തൽ ബലം ${L}$ ആണെങ്കിൽ അതിന്റെ ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം ${C_{L}}$ താഴെ കാണുന്നതാണു.

${C_{L}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}{\rho }{v^{2}S}}}$

നാമകരണ വ്യവസ്ഥകൾ

${C_{L}}$ എന്നത് ഒരു 3D വസ്തുവിന്റെ ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കത്തെ കാണിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചിഹ്നമാണ്. ഒരു എയരോഫോയിൽ പോലുള്ള 2D പ്രതലത്തിൽ അനുഭവപെടുന്ന ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം ${c_{l}}$ ഉപയോഗിച്ച് കാണിക്കുന്നു. അപ്പോൾ ${S}$ വിസ്തീർണ്ണതിന്നു പകരം കോർഡ് നീളം ${c}$ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

${c_{l}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}{\rho }{v^{2}c}}}$

${S}={c}{(1)}$

ഉപയോഗം

ഒരു വസ്തു അനുഭവിക്കുന്ന ഉയർത്തൽ ബലം എത്രയെന്നു പ്രവചിക്കാൻ ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം സഹായകമാണ്. ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം വസ്തുവിന്റെ ആകൃതിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. അത് കൊണ്ട് നമ്മുക്ക് ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഒരു കൂട്ടം പ്രവാഹഗുണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലെ ഉയർത്തൽ ബല ഗുണാങ്കം കണക്കാകിയാൽ അതേ വസ്തു, അല്ലെങ്കിൽ അതേ ആകൃതിയുള്ള വേറൊരു വസ്തു വേറൊരു കൂട്ടം പ്രവാഹഗുണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ അനുഭവിക്കുന്ന ഉയർത്തൽ ബലം പ്രവചിക്കാം.എന്നാൽ ഈപ്രകാരം ചെയുമ്പോൾ പ്രവാഹത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി, കംപ്രേസിബിലിട്ടി എന്നിവ മാറുന്നില്ല എന്ന് ഉറപ്പു വരുത്തണം.