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,今天我們就隻研究一下直升機的旋翼(我們俗稱的螺旋槳)是如何産生升力的。
如果你仔細觀察直升機的旋翼,你會發現它并不是一個平直的闆,而是一個有傾斜角度的闆。從側面看……如下圖所示。這樣傾斜的闆是如何為直升機提供升力的呢?
讓我們先來設想,有一個豎直擺放的闆子,我們從側面觀察它,朝向一個小球運動。當闆子接觸到小球時,會在與小球的接觸面上,對小球産生方向向右的壓力。而同時,小球也會對闆子産生一個方向相反,大小相等的壓力。這兩個力,互為反作用力。小球在闆子壓力的作用下,就會向右運動。
接下來,我們把闆子放傾斜一些。這次當闆子接觸到小球時,闆子對小球産生的壓力依然是垂直于闆子與小球的接觸面,指向右下方的。而小球對闆子産生的壓力方向相反,指向左上方。
我們可以把小球對闆子的壓力,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,旋翼會不停的将空氣分子壓向下方,而空氣分子也會對旋翼産生向上的壓力,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,下次再見喽
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