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大家还记得小时候我们一起玩过的竹蜻蜓吗?

发布时间:2019-09-10 查看次数: 307次

竹蜻蜓是中国民间古老的儿童玩具,其外形呈T字形,横的一片像螺旋桨,当中有一个小孔,其中插一根笔直的竹棍竹蜻蜓子,用两手搓转这一根竹棍子,竹蜻蜓便会旋转飞上天,当升力减弱时才落到地面。在制作和玩耍竹蜻蜒的过程中,可以领略中国古老儿童玩具的趣味和科学技术的奥妙。

从对大自然中蜻蜓飞翔的观察中受到启示,公元前500中国人制成了竹蜻蜓,两千多年来一直是中国孩子手中的玩具。在18世纪传到欧洲,启发了人们的思路,被誉为航空之父的英国人乔治·凯利一辈子都对竹蜻蜓着迷。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。并为西方的设计师带来了研制直升机的灵感。

在中国晋朝(公元265—420)葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机。或存念作五蛇六龙三牛、交罡而乘之,上升四十里,名为太清。太清之中,其气甚罡,能胜人也。其中的飞车被一些人认为是关于竹蜻蜓的最早记载,并认为该玩具通过贸易传入欧洲。在欧洲一幅1463年的圣母圣子像中出现了竹蜻蜓的形象。

竹蜻蜓的叶片和水平旋转面之间有一个倾角(这个倾斜角度是可以调整的)。竹蜻蜓当旋翼旋转时,旋转的叶片将空气向下推,形成一股强风,而空气也给竹蜻蜓一股向上的反作用升力,这股升力随著叶片的倾斜角而改变,倾角大升力就大,倾角小升力也小。当升力大于竹蜻蜓自身的重力时,竹蜻蜓便可向上飞起。竹蜻蜓的叶片和旋转面也保持一个倾角,所以当我们用手旋转竹蜻蜓时,它会得到空气的反作用推力而向上飞出。翼面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,可能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。在重量(转动惯量),角度(上升速度),面积(上升力)之间寻找一个平衡点。更多资讯请关注中国竹制品网

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