苏珊纸飞机 飞出吉尼斯世界纪录69.14米的苏珊纸飞机,背后是什么原理?
【苏珊纸飞机 飞出吉尼斯世界纪录69.14米的苏珊纸飞机,背后是什么原理?】苏珊纸飞机,曾经飞出吉尼斯世界纪录,飞行距离69.14米
看了上面苏珊纸飞机的视频你觉得很惊艳吗?
纸飞机不是真的飞机,但它是最简单的飞机模型。大家之前肯定折过一些纸飞机。可以说是手工课中的“必修课”,也可以作为有趣的竞技活动。看着一张薄薄的纸“咻”的一声飞得很远,你想过纸飞机的飞行原理吗?
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纸飞机的飞行原理
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通过飞机的受力分析,我们先来看看飞行中纸飞机会受到哪些力的作用。首先,如果纸飞机在空飞行,它需要动能。这种进步的驱动力来自我们发射它们时发射的能量,也称为推进。
此外,抛入空空气中的纸飞机需要克服自身重力,还会受到与前进方向相反的空空气阻力。空空气阻力会减缓纸的飞行速度,所以纸飞机会将重力势能转化为动能,牺牲重力势能向前飞行。重力势能逐渐减小,直到落到地面。
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所以,还有电梯。“升力”是由于机翼表面的压差而产生的。流体力学原理告诉我们:空大气压力在风速慢的一侧较强,在风速快的一侧较小。在飞行过程中,由于机翼上下表面不对称,机翼下表面的压力会大于上表面的压力。机翼上下表面产生压差,从而形成“升力”。
不过你应该注意到了,纸飞机的机翼是平的,没有特定的凹凸形状。这是否意味着纸飞机的机翼不能产生“升力”?
事实上,任何形状的横截面都会在流体中产生升力,直翼和三角翼也不例外。只要有足够的攻角(翼弦与气流速度的夹角)和足够的速度,纸飞机就能飞行。纸飞机抛出后,纸飞机有动力,形成一定的攻角,所以机翼上会有环流。在循环的作用下,机翼上下表面会形成压差,纸飞机会得到升力。
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在折叠飞机的过程中,你有没有想过纸飞机之所以这么折叠的原因?其实折叠飞机也是很有学问的。设计纸飞机的前辈需要反复测试飞行性能,并没有想象中那么容易。
这里有几个关于纸飞机的小技巧,希望能在折叠或者改进纸飞机的过程中帮到你。
1.为什么纸飞机的机头一般都是尖的?
我们相信大部分纸飞机的机头都是尖的,尖尖的机头可以帮助纸飞机减少空空气阻力,让飞机在空里保持一段时间的飞行,这样就不会掉得那么快。但是如果头部太尖,在飞行过程中会不稳定,容易转弯。有些纸飞机会在前面的尖点折进去一点,形成“平头”。平头飞机重心向前,防止飞机摆动,使飞机向前运动更平稳。
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2.纸飞机的重量要尽量轻?
纸的重量要适中。如果重量太轻,纸张韧性低,在空气体中受力不均,容易被风吹走。这张重纸重力太大,无法飞行。做小纸飞机最好用A4打印纸,厚度适中。苏珊·纸飞机设计师约翰·科林斯认为最好使用带有复制内容的纸张。一方面,复印机内部的热量会使纸张变得更硬,另一方面,纸张上有一层微小的塑料颗粒,使纸张更加坚韧。
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