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極簡科普|帆船原理 力學 科技 科普
在古代,船的主要動力來源,就是風;順風的時候,我們都知道帆船能夠快速前進,那麼當風向是側風或者逆風時,帆船如何前進呢?
側風船員們轉動帆的角度,将側面來的風分解成為船頭前進方向和前側方向的力,由于分解後前側方向的力與水中的阻力幾乎抵消,就剩下船頭前進方向推動船體向前運動。
側風情況受力示意
逆風這時前進就更難了,不過由上面側風情況可知,同時調整船體和船帆的角度,可将逆風的風力分解為兩個力,一個船體往側面推,另一個力往船頭方向推,側面的力由于船體吃水的阻力被抵消,另一個力推動船體向船頭方向前進。
逆風情況受力示意
每隔一段時間,船員們更換一次船體和船帆的方向,這樣船就可以沿之字形路線前進,水手們把這種行船法叫做“搶風行船”。
之字形前進!
這裡需要補充一點的是,上述模型是進行了簡化了的,而且不是完全按照理論力學的力的分解方法來進行分析的;實際上風帆也不是平面,而是一個曲面,其中的還有一部分空氣動力學的原理,此處隻是許多解釋中的一種簡單的解釋,不予詳細分析。
科技千裡眼評論由上可知,帆船是不能夠完全“逆風行駛”,但是由于采用了之字形的搶風行駛,它又能夠在逆風條件下,向着它的目标行駛,這是否能夠給我們的人生一些啟迪呢?
——當你明确方向時,即使走了一些“彎路”,也早晚能到達目的地。
進一步地,如果你不知道自己想要什麼,那麼永遠都不會有所謂的“順風”。
您還能得到什麼啟迪嗎?歡迎留言、讨論。
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