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为什么风筝一到你手里就飞不起来?别再说是风不行

新浪科技-自媒体综合2020-05-02 10:59:590

来源:中国科普博览

又到了一年一度放风筝的季节。

说到风筝,就不得不想到潍坊的国际风筝节,“在潍坊,没有什么是不能上天的”,风筝节上的风筝造型奇特,大胆,让人不得不惊叹,“这也能上天”?

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图片来源:秒拍

Part.1

风筝是怎么飞起来的呢?

风筝的原理其实也并不复杂,用简单的受力分析就可以解释。

首先风筝在飞行的过程中都会受到哪些力呢?自身的重力、风筝线的拉力以及风的推力。这三个力的相互拉扯,就决定了风筝是起飞还是降落。

重力是竖直向下的,拉力可以分解为水平和竖直方向上的两个力,竖直方向上的拉力还是向下的。风筝要飞起来,还需要借助风向上的推力。所以放风筝必须借助风力,而且这个风还不能太小,需要支撑自身重力和一部分拉力。

相比于高空,地表的风往往比较小,所以助跑很关键。拉着风筝跑,风筝和空气发生相对运动,等到飞起来一定高度,风速可以提供足够大的升力的时候,风筝也就能够飞起来了。

够让风筝保持一个倾斜的角度也是放风筝至关重要的一步。这个角度就叫做迎角,是风筝平面与相对风流之间的夹角。风筝要想获得升力必须要存在迎角。

这一点和飞机略有不同,对于飞机来说,当机翼存在迎角的时候飞机就会获得升力,这个和风筝一样,但是有的机翼不存在迎角的时候也会有升力,为啥呢?

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因为这种机翼存在弧度,这就导致上方空气流速和下方空气流速不一样了,因此会产生一个而压力差,这个压力差也可以提供升力,这就是伯努利原理。

Part.2

风大放线,风小收线,道理其实很简单

放风筝的时候,一些有经验的人往往会指导新手说,“风大放线,风小收线”。这有什么科学依据呢?

风筝上的线,一般系在中心轴上,且在重心偏上的位置,这样是为了保证风筝在飞行的过程中存在迎角。

那怎么控制迎角呢?

如果风筝正在飞行,我们唯一能做的也就是调整拉力,“风大放线,风小收线”,其实说的就是通过调整拉力的大小来改变迎角,这样风筝就可以稳定的飞行了。

一般的风筝尾部会拖着一个长长的尾巴,有做成蜈蚣形状的,有做成龙形的,还有的风筝带了两个尾巴。

这个尾条可不仅仅是装饰为了好看,它也是风筝能够稳定飞行的关键部位。

尾条的作用一是为了降低重心,另外一个是为了增加回复力矩,就是为了防止风筝沿着转动轴转动,只要一转动,尾条就给摆正了,这是尾条存在的意义。

小小的风筝,也有大大的学问。只要留心,生活处处是科学,在生活的科学知识里畅游吧!

出品:科普中国

制作:妈咪说科普

监制:中国科学院计算机网络信息中心

(本文中标明来源的图片已获得授权)

文章仅代表作者观点,不代表中国科普博览立场

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