Latający wiatraczek

Wiatraczki, wiatraczki.
Wiatraczek ten, zakręcony w dłoniach, poleci na kilka metrów w górę. Jak "prawdziwy" helikopter.

Podobnymi śmigłami są napędzane wojskowe samoloty transportowe i samoloty pasażerskie, latające na krótkich dystansach, na przykład z Gdańska do Warszawy. O ile odrzutowce latają na dużych wysokościach - 10-11 km, tam gdzie powietrze jest rzadsze i stawia mały opór, samoloty turbośmigłowe muszą latać na mniejszych wysokościach, na przykład 5 km, gdzie śmigła znajdują jeszcze dostatecznie gęste powietrze.

Helikopter w locie

Duże wiatraki dostarczają prądu. W Danii 10% energii elektrycznej pochodzi z elektrowni wiatrowych.

Wbrew pozorom, elektrownie wiatrowe są dość wydajne. Efektywność przemiany energii wiatru na energię elektryczną wynosi w nich około 15%. Obliczenie wskazuje, że nawet nieduży wiatrak może dostarczyć prądu dla kilku gospodarstw domowych.

Przyjmując gęstość powietrza r=1,3 g/dm3 = 1,3 kg/m3 *), a prędkość wiatru v = 10 m/s (dość silny, ale jeszcze "znośny") przez walec o promieniu R = 10 m przepływa w ciągu 1 sekundy masa powietrza M = pR2vr=4000 kg, a jego energia kinetyczna wynosi około 200 kJ. Przyjmując efektywność przemiany 15% (wynikającej głównie z faktu, że powietrze "za wiatrakiem" nadal ma pewną prędkość) otrzymuje się dla jednego wiatraka moc 30 kW. Gospodarstwo domowe ma z elektrownią podpisaną umowę na maksymalną moc 3 kW, ale nawet przy włączonej pralce, lodówce i telewizorze pobór mocy wynosi około 2 kW.

Jeden wiatrak wystarcza więc na mały blok mieszkaniowy.

Wiatraki

*) tak mniej więcej, licząc że powietrze to głównie azot o masie molowej 28 g a w warunkach normalnych 1 mol zajmuje 22,4 dm3.


Patrz także: inne zabawki, pojęcia i zjawiska związane:
Prawo Bernoulliego: Samolot | Suszarka i piłka