科学汇|怎么才能让鹞子飞得又高又稳?你的巧

来源:系统科学与数学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-03-14
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摘要:钱江晚报·小时新闻 记者 陈素萍 “只凭风力健,不假羽毛丰。红线凌空去,青云有路通。” 同学们猜一猜,这是在描述什么事物? 谜底是:鹞子。 这段时间,只要天气晴朗,杭城庶

钱江晚报·小时新闻 记者 陈素萍

“只凭风力健,不假羽毛丰。红线凌空去,青云有路通。” 同学们猜一猜,这是在描述什么事物?

谜底是:鹞子。

这段时间,只要天气晴朗,杭城庶民最喜爱的户外活动,或许就是“西湖里面划船儿,广场上面放鹞儿”。冷气渐消,东风拂面,杨柳绿,纸鸢飞,又到了放风筝的好时节。

平日里,相信同学们都看过、放过甚至制作过鹞子。对于这个早已司空见惯的事物,我们还可以再多一点好奇心:制作鹞子有哪些讲究?鹞子为什么能飞上天?放风筝有哪些技巧和注意事项吗?

这次,我们专门邀请到了夏衍初级中学科技辅导员彭乾水老师,他将结合自己在教授教养中的模型制作、科技立异项目研究经验,为大家讲一讲鹞子中的科学知识。

小小鹞子藏乾坤

是人类最早的飞行器

燕子、蝴蝶、蝙蝠,福字、扇子、宫灯、哪吒闹海……现如今,鹞子的图案各式各样,形态更是栩栩如生。

但是,小小的鹞子,想要成功制作出来,可并不轻易。

说起鹞子的制作工艺,不得不提起曹雪芹。说到他,同学们必然想起《红楼梦》,在这本名著中,读者们可以看到,曹雪芹对金石、字画、鹞子、编织、医学、建筑、烹调、工艺、印染、雕饰等各门学问几乎无不精晓。而在曹雪芹所著的《南鹞北鸢考公志》中,就记载了传统的鹞子制作工艺,讲究”四艺”——扎、糊、绘、放。

流程看似简朴,实际制作起来却非常考验手艺。好比,扎一副对称、符合力学的鹞子骨架,左右吃风面积和重量相称是最基本的要求。好比,图案样式要做到远眺清晰,近看真实的效果;再好比,安装提线时,要找到鹞子的中心点,让两边能平衡,一般先找个初始调节点,拉起来之后假如感觉飞得不好,再进行微调。同时,鹞子一般都有长长的尾巴,这尾巴也起到了平衡的作用,使鹞子不会在空中乱转。

当然,鹞子做得好不好,试飞一下才知道。想要把鹞子放得好,里面的学问也不小:放风筝犹如赛马,一线相连,鹞子线就如缰绳,紧拉绳索,就像驯马一般,人随漂移而前后奔走。这个过程中,是要研究大气流向的,还要依据风力调整提线角度,考虑鹞子的受风面积、重力点等题目,好比今天吹偏北风,那边有几幢楼可能有多少影响,哪个位置需要一把拉上,心里都要有数。

当我们穿越漫长历史,还会发现,在一些“超级玩家”手中,鹞子被赋予了更伟大的使命。他们利用鹞子升空的原理,进行了许多科学实验,对人类的发展起了巨大的推动作用。

最有名的是威尔伯.莱特和奥维尔.莱特,莱特兄弟受到鹞子的启发,先后制成三架鹞子式滑翔机,进行了上千次的放飞试验,不断探索和改进,终极研制出第一架使用内燃机的飞机。

摆脱重力,从大地飞上天空、宇宙,一直都是人类的梦想。中国发明的鹞子,诞生于两千多年前,就是人类最早的飞行器,也是世界上第一种重于空气的飞行器。所以,下次再去放风筝时,同学们可别忘了,你们手上的鹞子可不仅仅是民间工艺品和玩具,它曾对科学技术的发展也起到特殊的作用。

纸鸢为何能够飞上天

受力分析破解“小技巧”

同学们都知道,地球上有质量的物体都受到重力作用,宏观表现为生活中各种物体在无支持力作用下都会自由落体运动。鹞子也不例外。

那么,比空气重的鹞子,为什么能飞上天呢?

结合生活中的经验,鹞子想飞上天,要有两个必要条件:一是要在有风的气候下;二是鹞子得有提线的牵引,“断线的鹞子”必定很快会掉下来。

那么,鹞子腾飞一定需要风吗?回答这个题目之前,我们先设想两个情景:

第一个情景,鹞子在月球上能不能腾飞?我们知道,鹞子腾飞要受到一个竖直向上的力,这个向上的力不会是由向下绳索的拉力产生,而是空气作用产生的力,月球上没有空气,所以月球上鹞子腾飞无法腾飞。

第二个情景,鹞子在无风情况下能不能腾飞?先思索一下,上面提到的空气的力是什么,中学科学课本中提到,空气在不同的流速下会有不同的压强,当压强高的区域向气压低的区域移动时候,就形成了风。在无风情况下,空气中各个区域的流速是一致的,也就是空气密度分布平均,此时鹞子在飞行过程中无论哪个朝向,空气流速相对鹞子各部门也都是相等的,不能形成压强差,也就无法给鹞子一个力。所以,鹞子腾飞需要风。

文章来源:《系统科学与数学》 网址: http://www.xtkxysxzz.cn/zonghexinwen/2021/0314/409.html



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