可以飛的兒童直升機(直升機為什麼能飛起來)
2023-09-10 05:23:49 2
出品 科學有段子
作者 科抖
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寶寶:
為什麼,直升飛機可以飛起來呢?
安 排 !
爸爸:
寶貝,這是個比較複雜的問題,涉及很多方面的知識,今天我們就只研究一下直升機的旋翼(我們俗稱的螺旋槳)是如何產生升力的。
如果你仔細觀察直升機的旋翼,你會發現它並不是一個平直的板,而是一個有傾斜角度的板。從側面看……如下圖所示。這樣傾斜的板是如何為直升機提供升力的呢?
讓我們先來設想,有一個豎直擺放的板子,我們從側面觀察它,朝向一個小球運動。當板子接觸到小球時,會在與小球的接觸面上,對小球產生方向向右的壓力。而同時,小球也會對板子產生一個方向相反,大小相等的壓力。這兩個力,互為反作用力。小球在板子壓力的作用下,就會向右運動。
接下來,我們把板子放傾斜一些。這次當板子接觸到小球時,板子對小球產生的壓力依然是垂直於板子與小球的接觸面,指向右下方的。而小球對板子產生的壓力方向相反,指向左上方。
我們可以把小球對板子的壓力,設想成為水平向左的力和豎直向上的力的疊加效果。其中方向向上的力,就為旋翼提供了升力。
空氣分子,就仿佛是好多好多小球,當旋翼在空氣中旋轉起來時,旋翼會不停的將空氣分子壓向下方,而空氣分子也會對旋翼產生向上的壓力,這個壓力就為直升機提供了升力。
這是簡易的竹蜻蜓和玩具直升機旋翼的情況,真正的直升機旋翼,還會有一個設計,來增加升力。
真正的直升機旋翼,從側面看……如下圖所示。機翼的下面是平面,但上面是個流線型的曲面。當這樣的機翼在空氣中前進時,流經機翼的空氣會被分割為上下兩支。下表面的空氣流動比較慢,密度較大,對機翼的壓力也大一些。而上表面的空氣流動的速度比較快,密度較小,對機翼的壓力也小一些。這樣,空氣對機翼的壓力總和,就是向上的了。這也為機翼提供了升力。
最後請你想一想,如果直升機有無盡的動力,它能一直飛到月亮上去嗎?
好,今天就到這兒吧。我是你們的野原廣志科學段子菌,下次再見嘍