你會放風箏麼?你想過讓和孩子一起放風箏,變成一節有趣的戶外物理課嗎?
小編來幫你啦~
我們都知道,第一次放風箏並不那麼容易。事實上,即使你熟悉風箏,想要讓風箏隨著風向變化展翅翱翔,時而快速上升,時而俯衝,也絕非易事……
任何依靠氣動力在空中飛行的物體都依賴於各種物理作用力,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,小到一架風箏,原理都是如此。
風箏的結構
我們小時候手工課做的風箏,多半都飛不起來,這是因為為了讓風箏飛起來,首先你必須保證有足夠的空氣浮力去抵消風箏本身的重量。雖然影響風箏浮力大小的因素有許多(例如風箏的形狀、風箏在空中的運動、空氣品質等等),但是最重要的原因在於帶動風箏飛行的風。
如果你觀察細緻的話,一定會發現風箏是用很輕的,但是,堅固的材料做成,並且有一些小的零件。風箏的形狀是也流線型的,前面有個尖尖的角,能夠幫助風箏劃破前方的空氣。
空氣動力學結構讓風箏能夠飛行:流線型、堅固的連接部位、輕型材料
放飛風箏
放風箏要選擇一個有風的日子,最佳組合是兩個人。
1、想放飛風箏你需要一個朋友;
2、準備姿勢是你和你的朋友距離60米遠,讓風箏線稍稍拉緊一點。
3、接下來,你需要判斷風向,風從拿線的人那裡,吹到舉風箏人的校對就對了。
除了讓朋友順著風向拿著風箏,在放飛前你還需要給風箏一點初始速度。然後你只需要拽著風箏,風箏就能在空中飛起來。一邊牽著風箏一邊跑也促使風箏起飛。但是,如果風箏一旦上天你就不用一直跑來給予風箏速度,因為風速通常會隨著高度增加,因而會提供足夠的浮力讓風箏飛在空中。
上升與滑行
放飛風箏的階段包括釋放、起飛、上升和滑行。
放風箏時的各種力(上:浮力,左:推力,下:重力,曲線:拉力)
想要風箏自由翱翔在天空,作用在風箏上的各種力(上:浮力,左:推力,下:重力,曲線:拉力),需要達到平衡。一旦打破這種平衡,那麼風箏就會開始搖擺、嗖嗖下落直至各種力重新恢復平衡。
例如,當你拉動風箏線,那麼,風箏的速度就會略微加快,因而風箏上升的速度就會加快;與之類似的是,當你將風箏線放鬆一點,那麼,風箏就會下降,直到重新受到風箏線的牽引。然後,風大的時候,放線,當風小的時候,收線,如此,風箏便會一直飛在空中。
常見的風箏類型
鑽石形風箏(Diamond Kite)、三角形風箏(Delta Kite)、雪橇形風箏(Sled Kite)——三種簡單的風箏非常常見,也很容易買到,他們各自有優缺點。
1、左上:鑽石形風箏;
2、上:三角形風箏。
3、左下:雪橇形風箏。
鑽石形風箏非常堅固,即使做工造型不那麼完美。鑽石形風箏的長尾巴能夠迎風搖擺,哪怕風力很強勁。
三角形風箏比另外兩種風箏更利於飛行。也就是說,三角形風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。
雪橇形風箏方便攜帶。這種風箏可以卷起來,佔據很小的空間,在運輸過程中不易損壞。
它們的缺點如下:
鑽石形風箏飛行的角度較小。如果不小心的話,它的長尾巴很容易掛到別的東西。
三角形風箏經不住受住強風。風力太大的話會造成風箏的損壞。
雪橇形風箏不適合低空飛行。除非在海邊放這種風箏,否則只有比大樹高的時候,才能很好地飛行。
放風箏的安全
在電影《追風箏的人裡》,有一種很讓人著迷的風箏比賽。具體的方法就是,先讓自己的風箏靠近別人的風箏,讓兩隻風箏的線靠近,然後快速用自己的風箏線壓低別人的風箏線,從而“降低”或者“割斷”別人的風箏。值得注意的是,這種風箏比賽所用的風箏線並非我們日常所用的,不是特別安全。
追風箏的人劇照:哈桑放風箏的技術很贊
教孩子放風箏是一個有機會讓他對空氣動力學產生興趣的方式。但是,放風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,哪怕是放風箏。
在放風箏時,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箏。首先,千萬不要在有樹的地方放風箏。如果你的風箏掛到了樹上,你就只能重新買一隻風箏了。其次,千萬不要在高速公路附近放風箏。如果為了追風箏而在馬路上穿行,你會受傷的,開車的人也會被風箏分散注意力,造成事故。如果風箏撞到別人的車,你就得買新的風箏了。另外,千萬別在房子附近放風箏。你的風箏可能會弄壞窗戶或屋頂。如果你的風箏掉到了屋頂,你也只能重新買一隻風箏了。最後,千萬別在高壓線旁放風箏。如果風箏碰到高壓線,你就會被電擊。