Аэродинамика поезда

[alexcat]

Видимо, пришло время расставить точки над "ё". Дело в том, что закон Бернулли вытекает из закона сохранения энергии. Энергия струи воздушного потока есть сумма кинетической энергии потока Ек, потенциальной энергии сил давления Ер, внутренней энергии потока Евн и энергии положения тела Еп. Эта сумма - величина постоянная:
Ек+Ер+Евн+Еп=const
Таким образом, при изменении какой-либо составляющей должны меняться другие. Для упрощения Евн и Еп можно отбросить, т.к. Евн связана с температурой воздуха (будем считать, что она не меняется), а Еп зависит от высоты над поверхностью земли, а движение у нас горизонтальное. Получим:
Ек+Ер=const
При увеличении Ек (скорость растет) Ер уменьшается (давление падает). Но! Все это справедливо в том случае, если воздушный поток не совершает работы, то есть его суммарная энергия не меняется. Поток воздуха перед движущимся телом совершает работу по его торможению, его суммарная энергия (const1) растет по отношению к остальной атмосфере, поэтому const1 не равна const. Вывод: параметры потоков воздуха с разной суммарной энергией нельзя сравнивать по формуле Бернулли.
Прекрасной иллюстрацией сказанному выше служит обычный велосипедный насос. Несмотря на то, что воздух внутри насоса под воздействием поршня имеет скорость выше, чем вне его, давление внутри растет, и значительно.