F,可以分解为水平力与竖向力,当2>W时,就会有向上的加速度使得竹蜻蜓向上飞起,由于两个叶片是中心对称的,所以两个的方向相反,产生力矩使的竹蜻蜓角动量减小直到2<W时,竹蜻蜓下落。斜面与水平面之间的夹角为θ,=Fcosθ。F与θ还有叶片面积与开始的作用力有关。叶片的阻力面积愈大作用力愈大,因而反作用力也愈大(浮力也愈大),竹蜻蜓就飞得愈高。但是我们也发现阻力面积愈大,所需的旋转力愈大,因此在实际竹蜻蜓的操作中并不实用,这就需要在力与角度面积中找出一个平衡点使得竹蜻蜓省力好操作又飞得高。二、竹蜻蜓原理的应用被誉为“航空之父”的英国人乔治·凯利就对竹蜻蜓着迷。他的第一项航空研究就是在1796年仿制和改造了“竹蜻蜓”,并由此悟出螺旋桨的一些工作原理。他的研究推动了飞机研制的进程。并为后人研制直升机带来灵感。螺旋桨的原理与竹蜻蜓有很多相似之处,飞机螺旋桨在发动机驱动下高速旋转,产生拉力,牵拉飞机向前飞行。桨叶在高速旋转时,同时产生两个力,一个是牵拉桨叶向前的空气动力,一个是由桨叶扭角向后推动空气产生的反作用力。由于前桨面与后桨面的曲率不一样,在桨叶旋转时,气流对曲率大的前桨面压力小,而对曲线近于平直的后桨面压力大,因此形成了前后桨面的压力差,从而产生一个向前拉桨叶的空气动力,这个力就是牵拉飞机向前飞行的动力。另一个牵拉飞机的力,是由反作用力而得来的。莱特兄弟发明飞机也由竹蜻蜓中得到不少启发,例如飞机的机翼,向前飞行时,倾斜的机翼受到空气的作用力,有向上的分力。三、感悟我们身边的力学问题有很多,这次用理论力学的知识简单的分析了一下竹蜻蜓的原理,在这当中学到了很多,还懂得了螺旋桨的原理,也学会了怎样用学到的知识去分析我们身边的事物,更加全面的去理解事物。在这之中也发现学到的知识的确还不够全面,有些问题不能分析到位,例如竹蜻蜓的叶片倾角与面积的具体数值等。因此要不断地汲取知识,完善自己。
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