摘要:如果風箏正在飛行,我們唯一能做的也就是調整拉力,“風大放線,風小收線”,其實說的就是通過調整拉力的大小來改變迎角,這樣風箏就可以穩定的飛行了。風箏要想獲得升力必須要存在迎角。

來源:中國科普博覽

又到了一年一度放風箏的季節。

說到風箏,就不得不想到濰坊的國際風箏節,“在濰坊,沒有什麼是不能上天的”,風箏節上的風箏造型奇特,大膽,讓人不得不驚歎,“這也能上天”?

圖片來源:秒拍

Part.1

風箏是怎麼飛起來的呢?

風箏的原理其實也並不複雜,用簡單的受力分析就可以解釋。

首先風箏在飛行的過程中都會受到哪些力呢?自身的重力、風箏線的拉力以及風的推力。這三個力的相互拉扯,就決定了風箏是起飛還是降落。

重力是豎直向下的,拉力可以分解爲水平和豎直方向上的兩個力,豎直方向上的拉力還是向下的。風箏要飛起來,還需要藉助風向上的推力。所以放風箏必須藉助風力,而且這個風還不能太小,需要支撐自身重力和一部分拉力。

相比於高空,地表的風往往比較小,所以助跑很關鍵。拉着風箏跑,風箏和空氣發生相對運動,等到飛起來一定高度,風速可以提供足夠大的升力的時候,風箏也就能夠飛起來了。

夠讓風箏保持一個傾斜的角度也是放風箏至關重要的一步。這個角度就叫做迎角,是風箏平面與相對風流之間的夾角。風箏要想獲得升力必須要存在迎角。

這一點和飛機略有不同,對於飛機來說,當機翼存在迎角的時候飛機就會獲得升力,這個和風箏一樣,但是有的機翼不存在迎角的時候也會有升力,爲啥呢?

因爲這種機翼存在弧度,這就導致上方空氣流速和下方空氣流速不一樣了,因此會產生一個而壓力差,這個壓力差也可以提供升力,這就是伯努利原理。

Part.2

風大放線,風小收線,道理其實很簡單

放風箏的時候,一些有經驗的人往往會指導新手說,“風大放線,風小收線”。這有什麼科學依據呢?

風箏上的線,一般系在中心軸上,且在重心偏上的位置,這樣是爲了保證風箏在飛行的過程中存在迎角。

那怎麼控制迎角呢?

如果風箏正在飛行,我們唯一能做的也就是調整拉力,“風大放線,風小收線”,其實說的就是通過調整拉力的大小來改變迎角,這樣風箏就可以穩定的飛行了。

一般的風箏尾部會拖着一個長長的尾巴,有做成蜈蚣形狀的,有做成龍形的,還有的風箏帶了兩個尾巴。

這個尾條可不僅僅是裝飾爲了好看,它也是風箏能夠穩定飛行的關鍵部位。

尾條的作用一是爲了降低重心,另外一個是爲了增加回復力矩,就是爲了防止風箏沿着轉動軸轉動,只要一轉動,尾條就給擺正了,這是尾條存在的意義。

小小的風箏,也有大大的學問。只要留心,生活處處是科學,在生活的科學知識裏暢遊吧!

出品:科普中國

製作:媽咪說科普

監製:中國科學院計算機網絡信息中心

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