اثر مگنوس

حول اجسام در حال چرخش جریان های غیر متقارنی به وجود می آید. به عبارتی دیگر سرعت جریان پیرامون جسم در بعضی از قسمت ها افزایش و در قسمت های دیگر کاهش می یابد، با توجه به رابطه برنولی با افزایش سرعت، فشار کاهش یافته و بالعکس، در نتیجه این اختلاف فشار یک نیروی آئرودینامیکی قائم بر بردارسرعت زاویه ای به جسم چرخان وارد میشود که این پدیده را اثر مگنوس می نامند.
مگنوس مهندسی آلمانی بود برای اولین بار در سال ١٨۵٢ در برلین این پدیده را مشاهده کرد و دلیل آن را تشخیص داد. جریان برازا روی استوانه : استوانه جسمی متقارن است پس باید میدان جریانی متقارن و بدون برآ تولید کند و اگر در تونل باد کم سرعتی قرار داده شود و نیروی برآ را اندازه بگیریم مشاهده میکنیم که برآ صفر است، حال اگر این آزمایش روی استوانه ای که حول محور خود با سرعت زیاد در در چرخش است تکرار کنیم این بار نیروی برآ معینی را مشاهده خواهیم کرد!! این نکته جالب است که استوانه ای که با سرعت زیاد می چرخد می تواند خیلی بیشتر از بال هواپیمای هم سطح خود نیروی برآ تولید کند، اما پسای وارد بر استوانه نیز به مراتب بیشتر از پسای بال است، در نتیجه اثر مگنوس در هواپیماهای موتوری کاربرد ندارد. از سوی دیگر، در دهه ١٩٢٠ مهندس دیگر آلمانی به نام آنتون فلتنر به جای بادبان یک قایق بادبانی از استوانه ای استفاده کرد که حول محور عمود در چرخش بود. با کمک باد این استوانه چرخان نیروی محرکه قایق را تأمین می کرد. به علاوه با قرار دادن دو استوانه در پشت سر یکدیگر در طول قایق که در جهت مخالف در چرخش بودند فلتنر می توانست قایق را به سمت دلخواه بچرخاند. ابتکار فلتنر موفقیت فنی به حساب می آمد اما از نظر اقتصادی شکست بود چون هزینه نگهداری مکانیسمهایی که برای چرخاندن استوانه در آن سرعت های بالا ضروری بود بسیار گزاف می شد. امروزه از پدیده مگنوس در عملکرد موشکهای چرخان تاثیر بسیار مهمی دارد، در واقع بخشی خاصی از تحقیقات آئرودینامیک سرعت های بالا در پیرامون نیروی مگنوس وارد بر اجسام چرخان متمرکز شده است که در کاربردهای موشکی نقش مهمی را ایفا میکند.