Магнуса эффект

Ма́гнуса эффект

Возникновение поперечной силы, действующей на тело, вращающееся в набегающем на него потоке жидкости или газа. Открыт немецким учёным Г. Г. Магнусом (Н. G. Magnus) в 1852. Так, например, если вращающийся бесконечно длинный круговой цилиндр обтекается безвихревым потоком, направленным перпендикулярно его образующим, то вследствие вязкости жидкости скорость течения со стороны, где направление скорости v потока и вращения цилиндра совпадают, увеличивается (см. рис. 1), а со стороны, где они противоположны, — уменьшается. В результате давление на одной стороне возрастает, а на другой уменьшается, то есть появляется поперечная сила Y; её величина определяется Жуковского теоремой (См. Жуковского теорема). Аналогичная сила возникает и при набегании потока на вращающийся шар, чем объясняется непрямолинейный полёт закрученного теннисного или футбольного мяча. Направлена поперечная сила всегда от той стороны вращающегося тела, на которой направление вращения и направление потока противоположны, к той стороне, на которой эти направления совпадают.

М. э. был использован в 1922—26 немецким инженером А. Флетнером при постройке роторного корабля с вращающимися цилиндрами (ветросиловыми башнями) вместо парусов. При боковом ветре на эти цилиндры действует сила, которая по отношению к кораблю является тягой (рис. 2). Однако применения эти корабли не получили из-за неэкономичности.

Лит.: Прандтль Л., Гидроаэромеханика, перевод с немецкого, 2 изд., М., 1951; Хайкин С. Э., Физические основы механики, М., 1963.

Рис. 1. Линии тока и направление поперечной силы Y при обтекании кругового цилиндра.

Рис. 2. Роторный корабль.