你會放風(fēng)箏么?你想過讓和孩子一起放風(fēng)箏,變成一節(jié)有趣的戶外物理課嗎?
我來幫你啦~
我們都知道,第一次放風(fēng)箏并不那么容易。事實上,即使你熟悉風(fēng)箏,想要讓風(fēng)箏隨著風(fēng)向變化展翅翱翔,時而快速上升,時而俯沖,也絕非易事……
任何依靠氣動力在空中飛行的物體都依賴于各種物理作用力,包括浮力、重力、推力,每種力都有多種成因。
沒有翅膀的飛機飛不起來,沒有動力的飛機也飛不起來。物體想要停留在空中,必須維持各種力的平衡。無論物體的大小如何,大到一架波音飛機,小到一架風(fēng)箏,原理都是如此。
風(fēng)箏的結(jié)構(gòu)
我們小時候手工課做的風(fēng)箏,多半都飛不起來,這是因為為了讓風(fēng)箏飛起來,首先你必須保證有足夠的空氣浮力去抵消風(fēng)箏本身的重量。雖然影響風(fēng)箏浮力大小的因素有許多(例如風(fēng)箏的形狀、風(fēng)箏在空中的運動、空氣質(zhì)量等等),但是最重要的原因在于帶動風(fēng)箏飛行的風(fēng)。
如果你觀察細(xì)致的話,一定會發(fā)現(xiàn)風(fēng)箏是用很輕的,但是,堅固的材料做成,并且有一些小的零件。風(fēng)箏的形狀是也流線型的,前面有個尖尖的角,能夠幫助風(fēng)箏劃破前方的空氣。
空氣動力學(xué)結(jié)構(gòu)讓風(fēng)箏能夠飛行:流線型、堅固的連接部位、輕型材料
放飛風(fēng)箏
放風(fēng)箏要選擇一個有風(fēng)的日子,最佳組合是兩個人。
1、想放飛風(fēng)箏你需要一個朋友;
2、準(zhǔn)備姿勢是你和你的朋友距離60米遠(yuǎn),讓風(fēng)箏線稍稍拉緊一點。
3、接下來,你需要判斷風(fēng)向,風(fēng)從拿線的人那里,吹到舉風(fēng)箏人的校對就對了。
除了讓朋友順著風(fēng)向拿著風(fēng)箏,在放飛前你還需要給風(fēng)箏一點初始速度。然后你只需要拽著風(fēng)箏,風(fēng)箏就能在空中飛起來。一邊牽著風(fēng)箏一邊跑也促使風(fēng)箏起飛。但是,如果風(fēng)箏一旦上天你就不用一直跑來給予風(fēng)箏速度,因為風(fēng)速通常會隨著高度增加,因而會提供足夠的浮力讓風(fēng)箏飛在空中。
上升與滑行
放飛風(fēng)箏的階段包括釋放、起飛、上升和滑行。
放風(fēng)箏時的各種力(上:浮力,左:推力,下:重力,曲線:拉力)
想要風(fēng)箏自由翱翔在天空,作用在風(fēng)箏上的各種力(上:浮力,左:推力,下:重力,曲線:拉力),需要達(dá)到平衡。一旦打破這種平衡,那么風(fēng)箏就會開始搖擺、嗖嗖下落直至各種力重新恢復(fù)平衡。
例如,當(dāng)你拉動風(fēng)箏線,那么,風(fēng)箏的速度就會略微加快,因而風(fēng)箏上升的速度就會加快;與之類似的是,當(dāng)你將風(fēng)箏線放松一點,那么,風(fēng)箏就會下降,直到重新受到風(fēng)箏線的牽引。然后,風(fēng)大的時候,放線,當(dāng)風(fēng)小的時候,收線,如此,風(fēng)箏便會一直飛在空中。
常見的風(fēng)箏類型
鉆石形風(fēng)箏(Diamond Kite)、三角形風(fēng)箏(Delta Kite)、雪橇形風(fēng)箏(Sled Kite)——三種簡單的風(fēng)箏非常常見,也很容易買到,他們各自有優(yōu)缺點。
1、左上:鉆石形風(fēng)箏;
2、上:三角形風(fēng)箏。
3、左下:雪橇形風(fēng)箏。
鉆石形風(fēng)箏非常堅固,即使做工造型不那么完美。鉆石形風(fēng)箏的長尾巴能夠迎風(fēng)搖擺,哪怕風(fēng)力很強勁。
三角形風(fēng)箏比另外兩種風(fēng)箏更利于飛行。也就是說,三角形風(fēng)箏能夠長時間保持直角飛行。如果天氣晴朗,遇到上升的氣流,它有時還會正對你的頭頂呢。
雪橇形風(fēng)箏方便攜帶。這種風(fēng)箏可以卷起來,占據(jù)很小的空間,在運輸過程中不易損壞。
它們的缺點如下:
鉆石形風(fēng)箏飛行的角度較小。如果不小心的話,它的長尾巴很容易掛到別的東西。
三角形風(fēng)箏經(jīng)不住受住強風(fēng)。風(fēng)力太大的話會造成風(fēng)箏的損壞。
雪橇形風(fēng)箏不適合低空飛行。除非在海邊放這種風(fēng)箏,否則只有比大樹高的時候,才能很好地飛行。
放風(fēng)箏的安全
在電影《追風(fēng)箏的人里》,有一種很讓人著迷的風(fēng)箏比賽。具體的方法就是,先讓自己的風(fēng)箏靠近別人的風(fēng)箏,讓兩只風(fēng)箏的線靠近,然后快速用自己的風(fēng)箏線壓低別人的風(fēng)箏線,從而“降低”或者“割斷”別人的風(fēng)箏。值得注意的是,這種風(fēng)箏比賽所用的風(fēng)箏線并非我們?nèi)粘K玫模皇翘貏e安全。
追風(fēng)箏的人劇照:哈桑放風(fēng)箏的技術(shù)很贊
教孩子放風(fēng)箏是一個有機會讓他對空氣動力學(xué)產(chǎn)生興趣的方式。但是,放風(fēng)箏也存在一定的危險。美國宇航局非常重視飛行的安全:無論是太空飛行還是飛行實驗,哪怕是放風(fēng)箏。
在放風(fēng)箏時,一定要注意周圍的人或物的安全。
一定要在空曠或海邊沒有障礙物的地方放風(fēng)箏。首先,千萬不要在有樹的地方放風(fēng)箏。正如史努比的主人公查里·布朗所看到的那樣,樹會吃掉你的風(fēng)箏。如果你的風(fēng)箏掛到了樹上,你就只能重新買一只風(fēng)箏了。其次,千萬不要在高速公路附近放風(fēng)箏。如果為了追風(fēng)箏而在馬路上穿行,你會受傷的,開車的人也會被風(fēng)箏分散注意力,造成事故。如果風(fēng)箏撞到別人的車,你就得買新的風(fēng)箏了。另外,千萬別在房子附近放風(fēng)箏。你的風(fēng)箏可能會弄壞窗戶或屋頂。如果你的風(fēng)箏掉到了屋頂,你也只能重新買一只風(fēng)箏了。
最后,千萬別在高壓線旁放風(fēng)箏。如果風(fēng)箏碰到高壓線,你就會被電擊。
來源:果殼童學(xué)館