Dalībnieks:Andzano/Smilšu kaste

Cilindram vai lodei, kura rotē ap savu asi un kustas caur gāzi vai šķidrumu, tiks piešķirts spēks perpendikulāri tās kustības virzienam. Šo parādību sauc par Magnusa efektu, nosauktu vārdā pēc Heinriha Gustava Magnusa, kurš novēroja neprecizitāti lielgabala lodes trajektorijā pēc to izšaušanas.

Pie cilindra virsmas gaiss rotēs līdzi cilindram ar cilindra virsmas tangenciālo ātruma komponenti bez berzes nosacījuma, un ar viskozitātes palīdzību pārnesīs tā rotāciju uz blakus esošiem gaisa slāņiem. Šis nosacījums paātrina gaisa plūsmu cilindra rotācijas virzienā un samazina to pretējā virzienā.

Magnusa spēku var noteikt pēc formulas:

$F={-\rho vK}$

Kur $\rho$ ir gāzes vai šķidruma blīvums, $v$ – plūsmas ātrums (x-ass virzienā, no kreisās uz labo), $K$ – virpuļa cirkulācija (pretēji pulksteņa rādītāja virzienā), ja $v$ un $K$ ir pozitīvi tad spēks $F$ ir vērsts uz leju.

Virpuļa cirkulāciju var izteikt pēc formulas:

$K=\omega 2\pi R^{2}$

Kur $R$ - rādiuss, $\omega$ - leņķiskais ātrums.

Reālas plūsmas gadījumā, cēlējspēks $F_{L}$ un pretestības spēks $F_{D}$ uz viena platuma vienību tiek izteikts:

$F_{L}={C_{L}A\rho {\frac {v_{o}^{2}}{2}}}$

$F_{D}={C_{D}A\rho {\frac {v_{o}^{2}}{2}}}$

$C_{L}$ – celtspējas koeficients, $C_{D}$ – Pretestības koeficients, $\rho$ – blīvums, $A$ – virsmas laukums, $v_{o}$ – gaisa plūsmas ātrums.

Kuģis bez burām

1920. gados, vācu fiziķis un inženieris, Antons Fletners, ierosināja ideju, kur kuģis spētu pārvietoties izmantojot Magnusa efektu. Lai nodemonstrētu “rotora-kuģa” praktiskumu, viņš nopirka buru kuģi un aizvietoja tā mastus ar diviem vertikāliem cilindriem, kuri bija 15 metrus augsti un 3 metrus plati. Šie cilindri izskatījās kā skursteņi. To griezes kustību nodrošināja 34 kW motori. Vēja plūsma kopā ar cilindru rotāciju radīja spēku(Magnusa efektu), kas grūda kuģi uz priekšu. Kuģis tika nosaukts par Badenbādene un veiksmīgi šķērsoja Atlantijas okeānu ierodoties Ņujorkas ostā, 1926 gada 9. maijā. Kaut arī tika nodemonstrētas kuģa spējas, tas joprojām nebija tik efektīvs un praktisks kā parastie kuģi un šī ideja netika turpināta.