§ 3.7 Spektrum nuklir dan efek Mössbauer Dengan ketergantungan maksimum pada mekanika atau elektrodinamika, perlu untuk menunjukkan operasi matematika yang jelas secara fisik, yang interpretasinya melalui getaran model yang sesuai mengarah pada hukum serial

Kekuatan dan Kecepatan Kecepatan yang hebat merupakan keunggulan yang sangat penting dalam pertempuran. Kapal yang lebih cepat memilih posisi dan jarak tempur yang menguntungkan. Jika komandannya menginginkan, dia selalu dapat menambah atau mengurangi jarak; jika musuh menghindari pertempuran, dia bisa

Bab 16 Efek Coklat Saat ini, efek Biefeld–Brown sering disalahartikan sebagai efek reaktif angin ionik. Kami tidak akan mempertimbangkan perangkat yang terbang karena ionisasi udara. Dalam skema yang diusulkan di sini, ionisasi dapat terjadi, tetapi hal itu terjadi

Bab 27 Kekuatan pendorong kronal Mengembangkan gagasan Veinik bahwa “intensitas” apa pun dari substansi suatu benda (benda) dapat digunakan untuk menghasilkan medan kronal dan mengubah kecepatan waktu untuk suatu benda material tertentu, mari kita perhatikan contoh sederhana

Bab 31 Efek bentuk Kembali ke sejarah perkembangan teori eterik, perlu dicatat bahwa istilah “efek bentuk” diperkenalkan oleh peneliti Perancis Leon Shomri dan Andre de Belizal pada tahun 30-an abad yang lalu. Efek bentuk yang paling terkenal adalah untuk piramida, intinya

Bab 4 Gaya Sentrifugal Kantor Paten Rusia diketahui tidak menerima permohonan paten yang menggambarkan “penggerak oleh kekuatan internal”. Ini benar, tetapi kita tidak boleh lupa bahwa semua benda selalu berinteraksi dan bertukar energi dengan eter,

KEKUATAN MILYAR UNTUK MENGUBAH SAMOVAR Pertama, mari kita pakai samovar.Samovar itu penuh dengan batu bara, tetapi samovarnya mendidih dan hanya ada abu di dasarnya. Dimana batu baranya, seperti dimana? Terbakar habis. Terhubung dengan oksigen. Mereka berubah menjadi gas yang mudah menguap dan terbang ke cerobong asap. Semua orang tahu ini. Dan siapa yang tidak percaya?

KEKUATAN MILYAR Jika badai biasa menghancurkan seluruh desa, lalu apa yang bisa dilakukan oleh ledakan - badai besi? Ledakan tersebut, mungkin, akan menghancurkan rumah-rumah di seluruh kota, seperti remah-remah dari meja teh. Pada kenyataannya, hal ini memang terjadi. Tentu saja, sebuah rumah bisa terbang akibat ledakan. Tapi ke rumah tetangga

Arah aliran. Hal ini merupakan hasil gabungan pengaruh fenomena fisik seperti efek Bernoulli dan pembentukan lapisan batas pada medium di sekitar benda ramping.

Benda yang berputar menimbulkan gerakan pusaran pada lingkungan sekitarnya. Di satu sisi benda, arah pusaran bertepatan dengan arah aliran di sekitarnya dan, karenanya, kecepatan pergerakan medium di sisi ini meningkat. Di sisi lain benda, arah pusaran berlawanan dengan arah aliran, dan kecepatan medium berkurang. Karena perbedaan kecepatan ini, timbul perbedaan tekanan, yang menghasilkan gaya transversal dari sisi benda berputar yang arah putaran dan arah alirannya berlawanan, ke sisi yang arahnya bertepatan. Fenomena ini sering digunakan dalam olah raga, lihat misalnya pukulan khusus: topspin, dry sheet pada sepak bola atau sistem Hop-Up pada airsoft.

Efek ini pertama kali dijelaskan oleh fisikawan Jerman Heinrich Magnus pada tahun 1853.

Rumus untuk menghitung gaya

Cairan ideal

Sekalipun fluida tidak mempunyai gesekan internal (viskositas), pengaruh gaya angkat dapat dihitung.

Biarkan bola berada dalam aliran fluida ideal yang mengalir ke atasnya. Kecepatan aliran pada tak terhingga (tentu saja, di dekatnya terdistorsi) $\backslash vec(u)\_\backslash infty$. Untuk mensimulasikan rotasi bola, kami memperkenalkan sirkulasi kecepatan $\backslash Gamma$ Di sekelilingnya. Berdasarkan hukum Bernoulli, kita dapat mengetahui bahwa gaya total yang bekerja pada bola dalam hal ini adalah sama dengan:

$\backslash vec(R)=-\backslash rho\backslash vec(\backslash Gamma)\backslash times\backslash vec(u)\_\backslash infty$.

Jelas bahwa:

1. gaya total tegak lurus aliran, yaitu gaya hambatan aliran fluida ideal pada bola adalah nol (paradoks D'Alembert)
2. gaya, tergantung pada hubungan antara arah sirkulasi dan kecepatan aliran, direduksi menjadi gaya angkat atau turun.

Cairan kental

Persamaan berikut menjelaskan besaran yang diperlukan untuk menghitung gaya angkat yang dihasilkan oleh rotasi bola dalam fluida nyata.

$(F)=(1\backslash lebih\; dari\; 2)\; (\; \backslash rho)\; (V^2AC\_l)$ $F$- kekuatan angkat $\backslash rho$- kepadatan cairan. $V$- kecepatan bola relatif terhadap medium $A$- luas bola melintang $(C\_l)$- koefisien angkat ( Bahasa inggris)

Koefisien lift dapat ditentukan dari plot data eksperimen menggunakan bilangan Reynolds dan koefisien rotasi ((kecepatan sudut*diameter)/(2*kecepatan linier)). Untuk koefisien rotasi antara 0,5 dan 4,5, koefisien gaya angkat berkisar antara 0,2 hingga 0,6.

Aplikasi

Generator angin

Generator angin “rotor udara” adalah perangkat tertambat yang diangkat dengan helium hingga ketinggian 120 hingga 300 meter)

Turbosail di kapal

Sejak tahun 1980-an, Cousteau Halcion telah beroperasi dengan turbosail kompleks menggunakan efek Magnus.

Sejak 2010, kapal kargo E-Ship 1 dengan layar rotor yang lebih sederhana telah beroperasi Anton Flettner

Tulis ulasan pada artikel "Efek Magnus"

Catatan

literatur

• L.Prandtl"Efek Magnus dan Kapal Angin." (majalah "Kemajuan Ilmu Fisika", edisi 1-2. 1925)
• L.Prandtl. Pada pergerakan fluida dengan gesekan yang sangat kecil. - 1905.

Tautan

• //elemen.ru
• // technicamolodezhi.ru

Kutipan yang menjelaskan Efek Magnus

Bald Mountains, tanah milik Pangeran Nikolai Andreich Bolkonsky, terletak enam puluh ayat dari Smolensk, di belakangnya, dan tiga ayat dari jalan Moskow.
Pada malam yang sama, ketika sang pangeran memberi perintah kepada Alpatych, Desalles, meminta pertemuan dengan Putri Marya, memberitahunya bahwa karena sang pangeran tidak sepenuhnya sehat dan tidak mengambil tindakan apa pun untuk keselamatannya, dan dari surat Pangeran Andrei itu adalah jelas bahwa dia tinggal di Pegunungan Botak Jika tidak aman, dia dengan hormat menyarankannya untuk menulis surat dengan Alpatych kepada kepala provinsi di Smolensk dengan permintaan untuk memberi tahu dia tentang keadaan dan tingkat bahaya yang ditimbulkannya. Pegunungan Bald terlihat. Desalle menulis surat kepada gubernur untuk Putri Marya, yang dia tandatangani, dan surat ini diberikan kepada Alpatych dengan perintah untuk menyerahkannya kepada gubernur dan, jika ada bahaya, untuk dikembalikan secepat mungkin.
Setelah menerima semua pesanan, Alpatych, ditemani keluarganya, dengan topi bulu putih (hadiah pangeran), dengan tongkat, seperti sang pangeran, keluar untuk duduk di tenda kulit, penuh dengan tiga Savra yang kenyang.
Lonceng itu diikat dan loncengnya ditutup dengan potongan kertas. Pangeran tidak mengizinkan siapa pun untuk berkendara di Pegunungan Bald dengan membawa lonceng. Tapi Alpatych menyukai lonceng dan lonceng dalam perjalanan panjang. Para abdi dalem Alpatych, seorang zemstvo, seorang juru tulis, seorang juru masak - berkulit hitam, putih, dua wanita tua, seorang anak laki-laki Cossack, kusir dan berbagai pelayan mengantarnya pergi.

Di Australia, fisikawan amatir telah mendemonstrasikan efek Magnus dalam aksinya. Video eksperimen tersebut, yang diposting di YouTube, ditonton lebih dari 9 juta kali.

Efek Magnus adalah fenomena fisik yang terjadi ketika aliran cairan atau gas mengalir mengelilingi benda yang berputar. Ketika benda bulat yang terbang berputar, lapisan udara di dekatnya mulai bersirkulasi di sekitarnya. Akibatnya, saat terbang, tubuh berubah arah geraknya.

Fisikawan amatir memilih bendungan setinggi 126,5 meter dan bola basket biasa untuk melakukan percobaan. Mula-mula bola dilempar begitu saja ke bawah, terbang sejajar dengan bendungan dan mendarat di titik yang ditandai. Kedua kalinya bola dijatuhkan, berputar sedikit pada porosnya. Bola terbang tersebut terbang sepanjang lintasan yang tidak biasa, dengan jelas menunjukkan efek Magnus.

Efek Magnus menjelaskan mengapa dalam beberapa olahraga, seperti sepak bola, bola bergerak ke arah yang aneh. Contoh paling mencolok dari penerbangan bola yang “tidak normal” dapat diamati setelah tendangan bebas yang dilakukan oleh pemain sepak bola Roberto Carlos selama pertandingan pada tanggal 3 Juni 1997 antara tim nasional Brasil dan Prancis.

Sebuah kapal di bawah layar turbo!

Serial dokumenter terkenal “The Underwater Odyssey of the Cousteau Team” difilmkan oleh ahli kelautan Prancis yang hebat pada tahun 1960an dan 1970an. Kapal utama Cousteau kemudian diubah dari kapal penyapu ranjau Inggris Calypso. Namun di salah satu film berikutnya - "Rediscovery of the World" - kapal lain muncul, kapal pesiar "Halcyone".

Melihatnya, banyak pemirsa TV bertanya-tanya: pipa aneh apa yang dipasang di kapal pesiar?.. Mungkin ini pipa dari boiler atau sistem propulsi? Bayangkan betapa terkejutnya Anda jika mengetahui bahwa ini adalah SAILS... turbosails...

Cousteau Foundation mengakuisisi kapal pesiar Alcyone pada tahun 1985, dan kapal ini dianggap bukan sebagai kapal penelitian, tetapi sebagai dasar untuk mempelajari efektivitas turbosail - sistem propulsi kapal asli. Dan ketika, 11 tahun kemudian, Calypso yang legendaris tenggelam, Alkyone menggantikannya sebagai kapal utama ekspedisi (omong-omong, hari ini Calypso diangkat dan dalam keadaan setengah dijarah berdiri di pelabuhan Concarneau).

Sebenarnya turbosail ditemukan oleh Cousteau. Sama seperti peralatan selam, piring bawah air dan masih banyak perangkat lainnya untuk menjelajahi kedalaman laut dan permukaan Samudera Dunia. Idenya lahir pada awal 1980-an dan bertujuan untuk menciptakan perangkat penggerak yang paling ramah lingkungan, namun sekaligus nyaman dan modern untuk unggas air. Penggunaan tenaga angin tampaknya menjadi bidang penelitian yang paling menjanjikan. Tapi inilah masalahnya: umat manusia menemukan layar beberapa ribu tahun yang lalu, dan apa yang lebih sederhana dan logis?

Tentu saja Cousteau dan kawan-kawan memahami bahwa tidak mungkin membangun kapal yang hanya digerakkan oleh layar. Lebih tepatnya mungkin, namun performa berkendaranya akan sangat pas-pasan dan bergantung pada keanehan cuaca dan arah angin. Oleh karena itu, pada awalnya direncanakan bahwa “layar” baru tersebut hanya akan menjadi kekuatan tambahan yang digunakan untuk membantu mesin diesel konvensional. Pada saat yang sama, turbosail akan secara signifikan mengurangi konsumsi bahan bakar diesel, dan dalam kondisi angin kencang, turbosail dapat menjadi satu-satunya alat penggerak kapal. Dan tim peneliti melihat ke masa lalu - ke penemuan insinyur Jerman Anton Flettner, seorang perancang pesawat terkenal yang memberikan kontribusi serius pada pembuatan kapal.

Turbosail adalah silinder berongga yang dilengkapi dengan pompa khusus. Pompa menciptakan ruang hampa di salah satu sisi turbosail, memompa udara ke dalam layar, udara luar mulai mengalir di sekitar turbosail dengan kecepatan berbeda dan kapal mulai bergerak ke arah tegak lurus terhadap tekanan udara. Hal ini sangat mirip dengan gaya angkat yang bekerja pada sayap pesawat terbang – tekanan lebih besar dari bawah sayap dan pesawat terdorong ke atas. Turbosail memungkinkan kapal bergerak melawan angin apa pun, asalkan daya pompanya cukup. Digunakan sebagai sistem bantu untuk mesin kelautan konvensional. Dua turbosail yang dipasang di kapal tim Cousteau “Halcyon” memungkinkan penghematan bahan bakar hingga 50%.

Rotor Flettner dan efek Magnus

Pada tanggal 16 September 1922, Anton Flettner menerima paten Jerman untuk apa yang disebut kapal putar. Dan pada bulan Oktober 1924, kapal putar eksperimental Buckau meninggalkan peluncuran perusahaan pembuatan kapal Friedrich Krupp di Kiel. Benar, sekunar itu tidak dibuat dari awal: sebelum pemasangan rotor Flettner, itu adalah kapal layar biasa.

Ide Flettner adalah menggunakan apa yang disebut efek Magnus, yang intinya adalah sebagai berikut: ketika aliran udara (atau cairan) mengalir di sekitar benda yang berputar, gaya dihasilkan tegak lurus terhadap arah aliran dan bekerja pada benda tersebut. . Faktanya adalah benda yang berputar menciptakan gerakan pusaran di sekelilingnya. Pada sisi benda yang arah pusarannya bertepatan dengan arah aliran zat cair atau gas, kecepatan medium bertambah, dan pada sisi berlawanan berkurang. Perbedaan tekanan menimbulkan gaya transversal yang diarahkan dari sisi yang arah putaran dan arah alirannya berlawanan, ke sisi yang berimpit.

“Kapal angin Flettner menjadi perbincangan semua orang berkat propaganda surat kabar yang luar biasa bersemangatnya,” tulis Louis Prandtl dalam artikelnya tentang perkembangan insinyur Jerman.

Efek ini ditemukan pada tahun 1852 oleh fisikawan Berlin Heinrich Magnus.

Efek Magnus

Insinyur dan penemu penerbangan Jerman Anton Flettner (1885–1961) tercatat dalam sejarah maritim sebagai orang yang mencoba mengganti layar. Ia berkesempatan melakukan perjalanan jauh dengan perahu layar melintasi Samudera Atlantik dan Hindia. Banyak layar dipasang pada tiang-tiang kapal layar pada masa itu. Peralatan berlayar mahal, rumit, dan secara aerodinamis tidak terlalu efisien. Bahaya terus-menerus menanti para pelaut, yang, bahkan saat terjadi badai, harus menghadapi layar di ketinggian 40–50 meter.

Selama perjalanan, insinyur muda tersebut mendapat ide untuk mengganti layar, yang membutuhkan banyak tenaga, dengan perangkat yang lebih sederhana namun efektif, yang tenaga penggerak utamanya juga adalah angin. Sambil memikirkan hal ini, ia teringat eksperimen aerodinamis yang dilakukan oleh rekan senegaranya, fisikawan Heinrich Gustav Magnus (1802–1870). Mereka menemukan bahwa ketika silinder berputar dalam aliran udara, timbul gaya transversal yang arahnya bergantung pada arah putaran silinder (efek Magnus).

Salah satu eksperimen klasiknya seperti ini: “Sebuah silinder kuningan dapat berputar di antara dua titik; rotasi cepat diberikan ke silinder, seperti pada bagian atas, dengan kabel.

Silinder yang berputar ditempatkan dalam sebuah bingkai, yang pada gilirannya dapat dengan mudah berputar. Sistem ini terkena aliran udara yang kuat menggunakan pompa sentrifugal kecil. Silinder menyimpang ke arah tegak lurus aliran udara dan sumbu silinder, terlebih lagi ke arah yang arah putaran dan alirannya sama” (L. Prandtl “The Magnus Effect and the Wind Ship”, 1925 ).

A. Flettner langsung berpikir bahwa layarnya bisa diganti dengan silinder berputar yang dipasang di kapal.

Ternyata ketika permukaan silinder bergerak melawan aliran udara, kecepatan angin berkurang dan tekanan meningkat. Di sisi lain silinder, yang terjadi adalah sebaliknya - kecepatan aliran udara meningkat, dan tekanan turun. Perbedaan tekanan pada sisi silinder yang berbeda inilah yang menjadi tenaga penggerak yang membuat kapal bergerak. Inilah prinsip dasar pengoperasian peralatan putar, yang menggunakan kekuatan angin untuk menggerakkan kapal. Semuanya sangat sederhana, tetapi hanya A. Flettner yang “tidak lewat”, meskipun efek Magnus telah dikenal selama lebih dari setengah abad.

Dia mulai melaksanakan rencana tersebut pada tahun 1923 di sebuah danau dekat Berlin. Sebenarnya, Flettner melakukan hal yang cukup sederhana. Dia memasang rotor silinder kertas dengan tinggi sekitar satu meter dan diameter 15 cm pada kapal uji sepanjang satu meter, dan mengadaptasi mekanisme jam untuk memutarnya. Dan perahu itu berlayar.

Para kapten kapal layar mengejek silinder A. Flettner, yang ingin ia gantikan layarnya. Penemunya berhasil menarik minat para pengunjung seni yang kaya pada penemuannya. Pada tahun 1924, alih-alih tiga tiang, dua silinder putar dipasang pada sekunar Buckau sepanjang 54 meter. Silinder ini diputar oleh generator diesel 45 hp.

Rotor Bukau digerakkan oleh motor listrik. Sebenarnya, tidak ada perbedaan desain dari eksperimen klasik Magnus. Di sisi tempat rotor berputar ke arah angin, tercipta area bertekanan tinggi, dan di sisi berlawanan - bertekanan rendah. Gaya yang dihasilkan menggerakkan kapal. Selain itu, gaya ini kira-kira 50 kali lebih besar daripada gaya tekanan angin pada rotor yang tidak bergerak!

Hal ini membuka prospek yang sangat besar bagi Flettner. Antara lain, luas rotor dan massanya beberapa kali lebih kecil dari luas alat layar, sehingga memberikan tenaga penggerak yang sama. Rotornya lebih mudah dikendalikan, dan biaya produksinya cukup murah. Dari atas, Flettner menutupi rotor dengan bidang seperti pelat - ini kira-kira menggandakan gaya penggerak karena orientasi aliran udara yang benar relatif terhadap rotor. Ketinggian dan diameter rotor optimal untuk Bukau dihitung dengan meniup model kapal masa depan ke dalam terowongan angin.

Pesawat turbo Cousteau - Pada tahun 2011, Alkyone adalah satu-satunya kapal di dunia yang memiliki turbosail Cousteau. Kematian ahli kelautan besar pada tahun 1997 mengakhiri pembangunan kapal serupa kedua, Calypso II, dan pembuat kapal lainnya mewaspadai desain yang tidak biasa...

Rotor Flettner bekerja dengan sangat baik. Berbeda dengan kapal layar konvensional, kapal putar praktis tidak takut dengan cuaca buruk dan angin kencang, kapal ini dapat dengan mudah berlayar dengan paku payung bergantian dengan sudut 25º terhadap angin sakal (untuk layar konvensional batasnya sekitar 45º). Dua rotor silinder (tinggi 13,1 m, diameter 1,5 m) memungkinkan kapal untuk menyeimbangkan dengan sempurna - ternyata lebih stabil daripada perahu layar Bukau sebelum restrukturisasi.

Pengujian dilakukan dalam kondisi tenang, dalam badai, dan dengan kelebihan beban yang disengaja - dan tidak ada kekurangan serius yang teridentifikasi. Arah pergerakan kapal yang paling menguntungkan adalah arah angin tepat tegak lurus sumbu kapal, dan arah pergerakan (maju atau mundur) ditentukan oleh arah putaran rotor.

Pada pertengahan Februari 1925, sekunar Buckau, yang dilengkapi dengan rotor Flettner sebagai pengganti layar, meninggalkan Danzig (sekarang Gdansk) menuju Skotlandia. Cuacanya buruk, dan sebagian besar kapal layar tidak berani meninggalkan pelabuhan. Di Laut Utara, Buckau mengalami pertempuran serius dengan angin kencang dan gelombang besar, tetapi kemiringan sekunar lebih kecil dibandingkan kapal layar lain yang ditemui.

Selama pelayaran ini, awak kapal tidak perlu dipanggil ke dek untuk berganti layar tergantung pada kekuatan atau arah angin. Yang diperlukan hanyalah satu navigator arloji, yang, tanpa meninggalkan ruang kemudi, dapat mengontrol aktivitas rotor. Sebelumnya awak kapal sekunar tiga tiang minimal 20 orang pelaut, setelah diubah menjadi kapal putar cukup 10 orang.

Pada tahun yang sama, galangan kapal meletakkan kapal putar keduanya - kapal kargo besar Barbara, yang digerakkan oleh tiga rotor sepanjang 17 meter. Sementara itu, satu motor kecil dengan tenaga hanya 35 hp sudah cukup untuk setiap rotor. (pada kecepatan putaran maksimum masing-masing rotor 160 rpm)! Daya dorong rotornya setara dengan daya dorong baling-baling ulir yang dipadukan dengan mesin diesel kapal konvensional dengan tenaga sekitar 1000 hp. Namun, bahan bakar diesel juga ada di kapal: selain rotor, ia menggerakkan baling-baling (yang tetap menjadi satu-satunya alat penggerak jika cuaca tenang).

Pengalaman yang menjanjikan mendorong perusahaan pelayaran Rob.M.Sloman dari Hamburg untuk membangun Barbara pada tahun 1926. Direncanakan sebelumnya untuk melengkapinya dengan turbosail - rotor Flettner. Tiga buah rotor dengan tinggi sekitar 17 m dipasang pada sebuah kapal dengan panjang 90 m dan lebar 13 m.

"Barbara", sesuai rencana, berhasil mengangkut buah-buahan dari Italia ke Hamburg selama beberapa waktu. Sekitar 30–40% pelayaran ditenagai oleh angin. Dengan kecepatan angin 4–6 titik, “Barbara” mengembangkan kecepatan 13 knot.

Rencananya adalah untuk menguji kapal putar tersebut pada pelayaran yang lebih jauh di Samudera Atlantik.

Namun pada akhir tahun 1920-an, Depresi Besar melanda. Pada tahun 1929, perusahaan piagam menolak untuk terus menyewakan Barbara dan dia dijual. Pemilik baru melepas baling-baling dan memasang kembali kapal sesuai dengan desain tradisional. Namun, rotornya lebih rendah daripada baling-baling ulir yang dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga diesel konvensional karena ketergantungannya pada angin dan keterbatasan tertentu pada tenaga dan kecepatan. Flettner beralih ke penelitian yang lebih maju, dan Baden-Baden akhirnya tenggelam saat terjadi badai di Karibia pada tahun 1931. Dan mereka sudah lama melupakan layar rotor...

Permulaan kapal putar tampaknya cukup berhasil, namun tidak dikembangkan dan lama terlupakan. Mengapa? Pertama, “bapak” kapal putar, A. Flettner, terjun ke dunia pembuatan helikopter dan tidak lagi tertarik pada transportasi laut. Kedua, terlepas dari segala kelebihannya, kapal putar tetaplah kapal layar dengan kekurangan yang melekat, yang utama adalah ketergantungan pada angin.

Rotor Flettner kembali diminati pada tahun 80-an abad kedua puluh, ketika para ilmuwan mulai mengusulkan berbagai langkah untuk mengurangi pemanasan iklim, mengurangi polusi, dan konsumsi bahan bakar yang lebih rasional. Salah satu orang pertama yang mengingatnya adalah penjelajah kedalaman, orang Prancis Jacques-Yves Cousteau (1910–1997). Untuk menguji pengoperasian sistem turbosail dan mengurangi konsumsi bahan bakar yang semakin mahal, katamaran bertiang dua “Alcyone” (Alcyone adalah putri dewa angin Aeolus) diubah menjadi kapal berputar. Setelah berlayar pada tahun 1985, ia mengunjungi Kanada dan Amerika, mengitari Cape Horn, dan berkeliling Australia dan Indonesia, Madagaskar dan Afrika Selatan. Dia dipindahkan ke Laut Kaspia, di mana dia berlayar selama tiga bulan, melakukan berbagai penelitian. Alcyone masih menggunakan dua sistem propulsi yang berbeda – dua mesin diesel dan dua layar turbo.

Turbosail Cousteau

Perahu layar juga dibangun sepanjang abad ke-20. Pada kapal modern jenis ini, layarnya digulung menggunakan motor listrik, dan material baru membuat desainnya jauh lebih ringan. Tapi perahu layar tetaplah perahu layar, dan gagasan menggunakan energi angin dengan cara yang benar-benar baru telah ada sejak zaman Flettner. Dan itu diambil oleh petualang dan penjelajah yang tak kenal lelah Jacques-Yves Cousteau.

Pada tanggal 23 Desember 1986, setelah Halcyone yang disebutkan di awal artikel diluncurkan, Cousteau dan rekannya Lucien Malavard dan Bertrand Charrier menerima paten bersama No. US4630997 untuk “perangkat yang menciptakan gaya melalui penggunaan cairan atau gas yang bergerak. .” Gambaran umum adalah sebagai berikut: “Perangkat ditempatkan pada lingkungan yang bergerak ke arah tertentu; dalam hal ini, timbul gaya yang bekerja dalam arah tegak lurus terhadap gaya pertama. Perangkat ini menghindari penggunaan layar besar, yang tenaga penggeraknya sebanding dengan luas layar.” Apa perbedaan antara layar turbo Cousteau dan layar rotor Flettner?

Pada penampang melintang, turbosail berbentuk seperti tetesan memanjang, membulat di ujung yang tajam. Di sisi “drop” terdapat kisi-kisi pemasukan udara, yang melalui salah satunya (tergantung kebutuhan untuk bergerak maju atau mundur) udara disedot keluar. Untuk memastikan pengisapan angin yang paling efektif ke saluran masuk udara, kipas kecil yang digerakkan oleh motor listrik dipasang pada turbosail.

Ini secara artifisial meningkatkan kecepatan pergerakan udara di sisi bawah angin layar, menyedot aliran udara pada saat terpisah dari bidang turbosail. Hal ini menciptakan ruang hampa di satu sisi turbosail, sekaligus mencegah pembentukan pusaran turbulen. Dan kemudian efek Magnus bekerja: penghalusan di satu sisi, sebagai akibatnya - gaya lateral yang mampu menyebabkan kapal bergerak. Sebenarnya turbosail merupakan sayap pesawat yang diletakkan secara vertikal, setidaknya prinsip pembuatan tenaga penggeraknya mirip dengan prinsip pembuatan gaya angkat pesawat. Untuk memastikan turbosail selalu menghadap sisi angin yang paling menguntungkan, dilengkapi dengan sensor khusus dan dipasang pada meja putar. Omong-omong, paten Cousteau menyiratkan bahwa udara dapat disedot keluar dari dalam turbosail tidak hanya dengan kipas angin, tetapi juga, misalnya, dengan pompa udara - sehingga Cousteau menutup pintu gerbang bagi “penemu” berikutnya.

Faktanya, Cousteau pertama kali menguji prototipe turbosail pada kapal katamaran “Windmill” (Moulin à Vent) pada tahun 1981. Pelayaran katamaran terbesar yang berhasil dilakukan dari Tangier (Maroko) ke New York di bawah pengawasan kapal ekspedisi yang lebih besar.

Dan pada bulan April 1985, Halcyone, kapal lengkap pertama yang dilengkapi dengan turbosail, diluncurkan di pelabuhan La Rochelle. Sekarang dia masih bergerak dan hari ini menjadi andalan (dan, pada kenyataannya, satu-satunya kapal besar) dari armada tim Cousteau. Layar turbo di atasnya tidak berfungsi sebagai satu-satunya penggerak, tetapi membantu kopling biasa dari dua mesin diesel dan
beberapa sekrup (yang memungkinkan Anda mengurangi konsumsi bahan bakar sekitar sepertiganya). Jika ahli kelautan hebat itu masih hidup, dia mungkin akan membuat beberapa kapal serupa lagi, tetapi antusiasme rekan-rekannya memudar setelah Cousteau pergi.

Sesaat sebelum kematiannya pada tahun 1997, Cousteau aktif mengerjakan proyek kapal Calypso II dengan turbosail, namun tidak sempat menyelesaikannya. Menurut data terakhir, pada musim dingin tahun 2011, Alkyone sedang berada di pelabuhan Kaen dan sedang menunggu ekspedisi baru.

Dan lagi Flettner

Saat ini, upaya sedang dilakukan untuk menghidupkan kembali ide Flettner dan menyebarkan layar rotor. Misalnya, perusahaan terkenal di Hamburg, Blohm + Voss, memulai pengembangan aktif kapal tanker putar setelah krisis minyak tahun 1973, tetapi pada tahun 1986 faktor ekonomi menutup proyek ini. Lalu ada serangkaian desain amatir.

Pada tahun 2007, mahasiswa Universitas Flensburg membuat kapal katamaran yang digerakkan oleh layar rotor (Uni-cat Flensburg).

Pada tahun 2010, kapal ketiga dalam sejarah dengan layar rotor muncul - truk tugas berat E-Ship1, yang dibuat untuk Enercon, salah satu produsen generator angin terbesar di dunia. Pada tanggal 6 Juli 2010, kapal tersebut diluncurkan pertama kali dan melakukan pelayaran singkat dari Emden menuju Bremerhaven. Dan pada bulan Agustus dia memulai perjalanan kerja pertamanya ke Irlandia dengan membawa sembilan generator angin. Kapal ini dilengkapi dengan empat rotor Flettner dan, tentu saja, sistem propulsi tradisional jika cuaca tenang dan untuk tenaga tambahan. Namun, layar rotor hanya berfungsi sebagai penggerak tambahan: untuk truk sepanjang 130 meter, tenaganya tidak cukup untuk mencapai kecepatan yang tepat. Mesinnya ditenagai oleh sembilan unit tenaga Mitsubishi, dan rotornya digerakkan oleh turbin uap Siemens yang menggunakan energi gas buang. Layar rotor dapat menghemat 30 hingga 40% bahan bakar pada kecepatan 16 knot.

Namun layar turbo Cousteau masih terlupakan: Halcyone saat ini adalah satu-satunya kapal berukuran penuh dengan jenis penggerak ini. Pengalaman pembuat kapal Jerman akan menunjukkan apakah masuk akal untuk mengembangkan lebih lanjut tema layar yang didukung oleh efek Magnus. Hal utama adalah menemukan pembenaran ekonomi untuk hal ini dan membuktikan keefektifannya. Dan kemudian, Anda tahu, seluruh pelayaran dunia akan beralih ke prinsip yang dijelaskan oleh ilmuwan berbakat Jerman lebih dari 150 tahun yang lalu.

Di Laut Utara pada tahun 2010, sebuah kapal aneh “E-Ship 1” terlihat. Di dek atasnya terdapat empat cerobong asap bundar yang tinggi, namun asap tidak pernah mengepul darinya. Inilah yang disebut rotor Flettner, yang menggantikan layar tradisional.

Produsen pembangkit listrik tenaga angin terbesar di dunia, Enercon, meluncurkan kapal putar sepanjang 130 meter dan lebar 22 meter, yang kemudian diberi nama E-Ship 1, di galangan kapal Lindenau di Kiel pada tanggal 2 Agustus 2010. Pesawat ini kemudian berhasil diuji di laut Utara dan Mediterania, dan saat ini sedang mengangkut generator angin dari Jerman, tempat produksinya, ke negara-negara Eropa lainnya. Kecepatannya mencapai 17 knot (32 km/jam), sekaligus mengangkut lebih dari 9 ribu ton kargo, awaknya 15 orang.

Perusahaan pembuat kapal yang berbasis di Singapura, Wind Again, yang menciptakan teknologi untuk mengurangi konsumsi bahan bakar dan emisi, mengusulkan untuk memasang rotor Flettner (lipat) yang dirancang khusus pada kapal tanker dan kapal kargo. Mereka akan mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 30–40% dan akan membayar sendiri biayanya dalam 3–5 tahun.

Perusahaan teknik kelautan asal Finlandia, Wartsila, sudah berencana memasang layar turbo pada kapal feri pesiar. Hal ini disebabkan keinginan operator feri Finlandia Viking Line untuk mengurangi konsumsi bahan bakar dan pencemaran lingkungan.

Penggunaan rotor Flettner pada kapal pesiar sedang dipelajari oleh Universitas Flensburg (Jerman). Meningkatnya harga minyak dan pemanasan iklim yang mengkhawatirkan tampaknya menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi kembalinya turbin angin.

Kapal pesiar yang dirancang oleh John Marples, Cloudia, adalah trimaran Searunner 34. Kapal pesiar ini menjalani tes pertamanya pada Februari 2008 di Fort Pierce, Florida, AS, dan pembuatannya dibiayai oleh saluran Discovery TV. “Claudia” terbukti sangat bermanuver: ia berhenti dan mundur dalam hitungan detik, dan bergerak bebas pada sudut sekitar 15° terhadap angin. Peningkatan kinerja yang nyata dibandingkan dengan rotor Flettner tradisional disebabkan oleh tambahan cakram melintang yang dipasang pada rotor depan dan belakang trimaran.

Melanjutkan pembicaraan tentang efek hidrolik dan aerodinamis, perhatian khusus harus diberikan pada efek yang dinamai ilmuwan terkenal Jerman Heinrich Magnus, yang pada tahun 1853 mengusulkan penjelasan fisik untuk kelengkungan jalur penerbangan peluru meriam yang disebabkan oleh rotasi acaknya. Terbangnya bola yang berputar dalam banyak hal mirip dengan terbangnya bola yang berputar dalam sepak bola atau tenis. Perputaran bola saat terbang menimbulkan gaya aerodinamis yang membelokkan bola dari jalur terbang lurusnya. Sir Newton menulis tentang efek aerodinamis yang menakjubkan ini ketika mengomentari pukulan potong dalam tenis.

Biasanya, pusat gravitasi peluru meriam tidak sesuai dengan pusat geometriknya, yang menyebabkan proyektil sedikit terpelintir saat ditembakkan. Posisi pusat gravitasi peluru meriam yang sewenang-wenang sebelum tembakan menyebabkan penyimpangan yang sama sewenang-wenangnya pada jalur terbang peluru meriam. Mengetahui kelemahan ini, pasukan artileri mencelupkan peluru meriam ke dalam air raksa dan kemudian menandainya pada titik apung tertinggi. Inti yang ditandai disebut inti pengukur.

Saat menembakkan peluru meriam yang telah dikalibrasi, ditemukan bahwa jika peluru meriam ditempatkan ke dalam senjata dengan pusat gravitasi bergeser ke bawah, hasilnya adalah “undershoot”. Jika inti ditempatkan dengan pusat gravitasi menghadap ke atas, maka diperoleh “penerbangan”. Oleh karena itu, jika pusat gravitasi terletak di sebelah kanan, penyimpangan ke kanan diamati selama penerbangan proyektil; jika pusat gravitasi proyektil terletak di kiri, penyimpangan diamati ke kiri. Penembak Prusia memiliki instruksi khusus untuk menembakkan peluru meriam yang dikalibrasi.

Belakangan mereka mendapat ide untuk membuat inti dengan pusat gravitasi yang sengaja digeser. Proyektil semacam itu disebut eksentrik, dan pada tahun 1830 mulai digunakan oleh tentara Prusia dan Saxony. Dengan menempatkan inti eksentrik dengan benar di bagian sungsang senjata, jarak tembak dapat ditingkatkan hingga satu setengah kali lipat tanpa mengubah posisi laras. Menariknya, para ilmuwan tidak ada hubungannya dengan inovasi artileri ini.

Namun, abad ke-19 yang tercerahkan menuntut “penjelasan ilmiah” atas fenomena apa pun yang tidak dapat dipahami. Maka, pasukan artileri Prusia beralih ke salah satu otoritas yang diakui dalam bidang aerodinamika yang muncul - Heinrich Magnus untuk mendapatkan penjelasan tentang jalur penerbangan lengkung dari bola meriam.

Magnus berpendapat bahwa masalahnya bukan pada pusat gravitasi inti yang tergeser. Dia melihat alasannya pada rotasi inti. Untuk menguji hipotesisnya, Magnus melakukan serangkaian percobaan laboratorium dengan aliran udara paksa pada benda berputar, yang bukan berbentuk bola, melainkan silinder dan kerucut. Gaya aerodinamis yang timbul pada silinder bekerja searah dengan gaya yang membelokkan inti yang berputar.

Dengan demikian, Magnus adalah fisikawan pertama yang dengan jelas mensimulasikan dan mengkonfirmasi, dalam kondisi laboratorium, efek mengejutkan dari peluru meriam yang menyimpang dari penerbangan lurus. Sayangnya, Magnus tidak melakukan pengukuran kuantitatif apapun selama eksperimen aerodinamisnya, melainkan hanya mencatat terjadinya gaya pembelokan dan kebetulan arahnya dengan yang terjadi dalam praktik artileri.

Sebenarnya, Magnus tidak secara akurat mensimulasikan fenomena terbangnya inti yang bengkok. Dalam eksperimennya, sebuah silinder yang berputar dihembuskan secara paksa oleh aliran udara samping. Sedangkan dalam latihan artileri sesungguhnya, peluru meriam terbang di udara diam. Sesuai dengan teorema Bernoulli, tekanan udara dalam pancaran berkurang sebanding dengan kuadrat kecepatannya. Dalam kasus benda yang bergerak di udara diam, tidak ada kecepatan jet yang sebenarnya, oleh karena itu, diperkirakan tidak ada penurunan tekanan udara.

Selain itu, eksperimen Magnus mencatat gaya yang bekerja pada silinder tegak lurus terhadap jet yang datang. Pada kenyataannya, perputaran silinder atau bola juga meningkatkan gaya drag, yang berdampak signifikan pada jalur terbang proyektil.

Dengan kata lain, gaya Magnus tidak bekerja tegak lurus terhadap jalur penerbangan, tetapi pada sudut tertentu, yang tidak dieksplorasi Magnus.

Pada masa Magnus, para fisikawan masih belum mengetahui identitas fenomena fisik yang melekat pada penerbangan nyata benda tegar dan fenomena yang muncul ketika angin menghantam benda diam. Oleh karena itu, para pionir aerodinamika melakukan eksperimen pertama mereka dengan menjatuhkan model dari ketinggian, sehingga mensimulasikan efek penerbangan sebenarnya. Misalnya, Eiffel secara aktif menggunakan menaranya dalam eksperimen aerodinamis.

Dan hanya beberapa tahun kemudian secara tak terduga menjadi jelas bahwa gaya aerodinamis yang timbul selama interaksi benda padat dengan aliran cairan atau gas hampir sama, baik ketika aliran mengenai benda diam maupun ketika benda bergerak dalam medium diam. . Dan, meskipun identitas ini tanpa sadar mempertanyakan teorema Bernoulli, yang berlaku untuk aliran jet dengan tekanan berkecepatan tinggi yang nyata, tidak ada ahli aerodinamika yang mulai menggali lebih dalam, karena rumus Bernoulli memungkinkan keberhasilan yang sama untuk memprediksi hasil aliran di sekitar. suatu benda, terlepas dari apa yang sebenarnya bergerak - aliran atau benda padat.

Ludwig Prandtl, di laboratoriumnya di Göttingen pada awal abad ke-20, adalah ilmuwan pertama yang melakukan studi laboratorium serius tentang gaya Magnus, dengan pengukuran gaya dan kecepatan.

Pada percobaan seri pertama, kecepatan putaran silinder rendah, sehingga percobaan ini tidak membawa sesuatu yang baru; mereka hanya mengkonfirmasi kesimpulan kualitatif Magnus. Hal yang paling menarik dimulai dengan eksperimen meniup silinder yang berputar cepat, ketika kecepatan keliling permukaan silinder beberapa kali lebih tinggi daripada kecepatan aliran udara yang datang.

Di sinilah nilai gaya defleksi yang sangat tinggi yang bekerja pada silinder yang berputar pertama kali ditemukan.

Dengan kelebihan lima kali lipat kecepatan putaran keliling dibandingkan kecepatan aliran, gaya aerodinamis pada silinder yang berputar, dihitung per meter persegi penampang silinder, ternyata sepuluh kali lebih besar daripada gaya aerodinamis yang bekerja pada sayap dengan a profil aerodinamis yang baik.

Dengan kata lain, gaya dorong pada rotor yang berputar ternyata jauh lebih besar daripada gaya angkat sayap pesawat!

Prandtl mencoba menjelaskan gaya aerodinamis luar biasa besar yang terjadi ketika mengalir mengelilingi silinder yang berputar berdasarkan teorema Bernoulli, yang menyatakan bahwa tekanan dalam aliran cairan atau gas turun tajam seiring dengan peningkatan kecepatan aliran. Namun, penjelasan ini tidak terlalu meyakinkan, karena banyak eksperimen aerodinamis telah membuktikan dengan jelas bahwa penurunan tekanan pada permukaan yang ramping bergantung pada kecepatan aliran relatif, dan bukan pada kecepatan aliran.

Ketika silinder berputar berlawanan arah dengan aliran, kecepatan aliran relatif meningkat, oleh karena itu, vakum harus maksimum. Ketika berputar relatif terhadap aliran, kecepatan relatif aliran berkurang, oleh karena itu vakum harus minimal.

Pada kenyataannya, segala sesuatu yang terjadi justru sebaliknya: di zona rotasi bersama, vakumnya maksimum, dan di zona kontra-rotasi, vakumnya minimal.

Lalu bagaimana gaya dorong yang dihasilkan saat meniup silinder yang berputar?

Ketika Magnus memeriksa silinder yang berputar tanpa aliran udara samping, dia memperhatikan bahwa ada penurunan tekanan di dekat permukaan silinder: nyala lilin yang ditempatkan di sebelah silinder ditekan ke permukaan silinder.

Di bawah pengaruh gaya inersia, lapisan udara dekat dinding cenderung melepaskan diri dari permukaan yang berputar, menciptakan ruang hampa di zona pemisahan.

Artinya, penghalusan bukan merupakan konsekuensi dari kecepatan jet itu sendiri, seperti dinyatakan dalam teorema Bernoulli, namun merupakan konsekuensi dari lintasan lengkung jet tersebut.

Ketika rotor ditiup dari samping, di zona di mana aliran datang bertepatan dengan pergerakan lapisan dinding, terjadi putaran tambahan pusaran udara dan, karenanya, peningkatan kedalaman penghalusan.

Sebaliknya, di zona gerakan balik aliran lateral, relatif terhadap lapisan dinding, terjadi perlambatan rotasi pusaran dan penurunan kedalaman penghalusan. Ketidakrataan kedalaman vakum di seluruh zona rotor menyebabkan munculnya gaya lateral yang dihasilkan (gaya Magnus). Namun, ruang hampa terdapat di seluruh permukaan rotor.

Mungkin konsekuensi terpenting dari eksperimen Prandtl adalah kemungkinan penggunaan gaya yang sangat besar pada rotor yang berputar untuk menggerakkan kapal. Benar, gagasan ini tidak muncul di benak Prandtl sendiri, tetapi di benak rekan senegaranya, insinyur Anton Flettner, yang akan kita bahas secara terpisah di halaman berikutnya.

Igor Yuryevich Kulikov

Nina Nikolaevna Andreeva akan membantu Anda mengaturnya
paten atas penemuan Anda

Setiap orang telah melihat bagaimana dalam sepak bola atau tenis bola terbang dalam lintasan yang luar biasa. Mengapa ini terjadi? Saya tidak ingat dalam kurikulum sekolah mereka memberi tahu kami tentang hal ini dan kami selalu menyebutnya “memutarbalikkan”. Namun gaya apa yang membuat bola terbang menggambarkan zigzag?

Sekarang kita akan mengetahui semua ini...

Efek ini ditemukan oleh fisikawan Jerman Heinrich Magnus pada tahun 1853. Inti dari fenomena tersebut adalah ketika bola berputar maka terciptalah pusaran udara di sekelilingnya. Di salah satu sisi benda, arah pusaran bertepatan dengan arah aliran di sekitarnya dan kecepatan medium di sisi ini bertambah. Di sisi lain benda, arah pusaran berlawanan dengan arah aliran, dan kecepatan medium berkurang. Perbedaan kecepatan ini menghasilkan gaya lateral yang mengubah jalur penerbangan. Fenomena tersebut sering digunakan dalam olahraga, misalnya pukulan khusus: top spin, dry sheet pada sepak bola, atau sistem Hop-Up pada airsoft.

Efek Magnus diilustrasikan dengan baik dalam video ini. Sebuah bola basket yang dilempar vertikal ke bawah dari ketinggian dan diberikan rotasi mengubah lintasannya dan terbang secara horizontal selama beberapa waktu.

Efek Magnus didemonstrasikan di sebuah bendungan di Australia. Pada mulanya bola basket tersebut dilempar begitu saja darinya, terbang hampir lurus ke bawah dan mendarat pada titik yang dituju. Kemudian bola dilempar dari bendungan untuk kedua kalinya, sambil sedikit diputar (ngomong-ngomong, pemain sepak bola sering mengalami efek Magnus saat melakukan servis bola yang “memutar”). Dalam hal ini, objek tersebut berperilaku tidak biasa. Sebuah video yang menunjukkan fenomena fisik tersebut diposting di YouTube, mengumpulkan lebih dari 9 juta penayangan dan hampir 1,5 ribu komentar hanya dalam beberapa hari.

Beras. 1 1 — lapisan batas

Sebuah silinder yang bergerak translasi (tidak berputar) dengan kecepatan relatif V0 dialirkan oleh aliran laminar yang non-vorteks (Gbr. 1b).

Jika silinder berputar dan bergerak secara simultan, maka dua aliran yang mengelilinginya akan saling tumpang tindih dan menciptakan aliran resultan di sekitarnya (Gbr. 1c).

Saat silinder berputar, cairan juga mulai bergerak. Gerakan pada lapisan batas adalah pusaran; itu terdiri dari gerak potensial, yang ditumpangkan pada rotasi. Pada bagian atas silinder arah alirannya bertepatan dengan arah putaran silinder, dan pada bagian bawah berlawanan arah aliran. Partikel pada lapisan batas di bagian atas silinder dipercepat oleh aliran, sehingga mencegah pemisahan lapisan batas. Dari bawah, aliran memperlambat pergerakan di lapisan batas, yang mendorong pemisahannya. Bagian-bagian lapisan batas yang terlepas terbawa arus dalam bentuk vortisitas. Akibatnya terjadi sirkulasi kecepatan di sekitar silinder searah dengan putaran silinder. Berdasarkan hukum Bernoulli, tekanan fluida di bagian atas silinder akan lebih kecil dibandingkan di bagian bawah. Hal ini menghasilkan gaya vertikal yang disebut gaya angkat. Bila arah putaran silinder dibalik maka gaya angkat juga berubah arah ke arah sebaliknya.

Pada efek Magnus, gaya Fpod tegak lurus terhadap kecepatan aliran V0. Untuk mencari arah gaya ini, Anda perlu memutar vektor relatif terhadap kecepatan V0 sebesar 90° ke arah yang berlawanan dengan putaran silinder.

Efek Magnus dapat diamati dalam percobaan dengan sebuah silinder ringan yang menggelinding ke bawah pada bidang miring.

Diagram silinder bergulir

Setelah menggelinding ke bawah bidang miring, pusat massa silinder tidak bergerak sepanjang parabola, seperti halnya titik material bergerak, tetapi sepanjang kurva yang berada di bawah bidang miring.

Jika silinder yang berputar diganti dengan pusaran (kolom cairan yang berputar) dengan intensitas J=2Sw, maka gaya Magnusnya akan sama. Jadi, gaya yang tegak lurus terhadap kecepatan relatif gerak V0 dan diarahkan ke arah yang ditentukan oleh aturan rotasi vektor di atas bekerja pada pusaran bergerak dari fluida sekitarnya.

Dalam efek Magnus, hal-hal berikut ini saling berhubungan: arah dan kecepatan aliran, arah dan kecepatan sudut, arah dan gaya yang dihasilkan. Oleh karena itu, gaya dapat diukur dan digunakan, atau aliran dan kecepatan sudut dapat diukur.

Ketergantungan hasil terhadap dampak mempunyai bentuk sebagai berikut (rumus Zhukovsky-Kutt):

dimana J adalah intensitas gerak mengelilingi silinder;

r adalah massa jenis zat cair;

V0 adalah kecepatan aliran relatif.

Pembatasan manifestasi efek fisik: memastikan aliran laminar cairan (gas) di atas suatu benda dengan gaya angkat mengarah ke atas.

Efek ini pertama kali dijelaskan oleh fisikawan Jerman Heinrich Magnus pada tahun 1853.

Ia belajar fisika dan kimia selama 6 tahun - pertama di Universitas Berlin, kemudian satu tahun lagi (1828) di Stockholm, di laboratorium Jons Berzelius, dan kemudian di Paris bersama Gay-Lussac dan Tenard. Pada tahun 1831, Magnus diundang sebagai dosen fisika dan teknologi di Universitas Berlin, kemudian menjadi guru besar fisika hingga tahun 1869. Pada tahun 1840, Magnus terpilih sebagai anggota Akademi Berlin, dan sejak tahun 1854 ia menjadi anggota Akademi Ilmu Pengetahuan St.

Magnus bekerja tanpa kenal lelah sepanjang hidupnya pada berbagai masalah di bidang fisika dan kimia. Saat masih menjadi mahasiswa (1825), ia menerbitkan karya pertamanya tentang pembakaran spontan serbuk logam, dan pada tahun 1828 ia menemukan garam platina (PtCl 2NH3) yang dinamai menurut namanya. Pada tahun 1827-33 ia terutama berkecimpung di bidang kimia, kemudian bekerja di bidang fisika. Dari penelitian terakhir ini, yang paling terkenal adalah penelitian tentang penyerapan gas oleh darah (1837-45), tentang pemuaian gas akibat pemanasan (1841-44), tentang elastisitas uap air dan larutan air (1844-54), tentang termoelektrik (1851), dan elektrolisis (1856), induksi arus (1858-61), konduktivitas termal gas (1860), polarisasi panas radiasi (1866-68) dan pertanyaan tentang termokromatisitas gas (sejak 1861) .

Magnus tak kalah terkenalnya sebagai seorang guru; Sebagian besar fisikawan Jerman modern terkemuka berasal dari laboratoriumnya, dan beberapa ilmuwan Rusia juga bekerja di sana.