- 1分鐘物理(第二輯)
- 中科院物理所
- 358字
- 2020-04-21 17:20:40
06 回旋鏢是如何飛行和折回的?
說起回旋鏢,從形狀上來說,有沒有覺得它和飛機(jī)的機(jī)翼有異曲同工之處,假如把飛機(jī)的機(jī)身去掉,只留下兩個(gè)機(jī)翼,拼起來是不是就像一個(gè)回旋鏢?
假如把回旋鏢看作一個(gè)簡單的傾斜面,那么根據(jù)牛頓第三定律,當(dāng)你把它甩出去時(shí),它會(huì)使空氣向下偏轉(zhuǎn),從而使飛鏢向上偏轉(zhuǎn)。而飛機(jī)與回旋鏢類似,只是其推力來源于其發(fā)動(dòng)機(jī)。
我們知道空氣速度的增加會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)壓力的減小(流體系統(tǒng)中的伯努利定律),如下圖所示,回旋鏢受力向圖的左側(cè)飛行,此時(shí)它的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針,當(dāng)空氣穿過回旋鏢時(shí),空氣會(huì)在另一側(cè)相遇,所以它的速度會(huì)加快。由于頂部(A)相對空氣的移動(dòng)速度比底部(B)的空氣移動(dòng)速度快,從而產(chǎn)生了一個(gè)力矩,這個(gè)力矩會(huì)改變回旋鏢旋轉(zhuǎn)的角動(dòng)量的方向(也就是回旋方向的軸向),這一機(jī)制稱為陀螺式的進(jìn)動(dòng)過程,直接導(dǎo)致了飛鏢折回的現(xiàn)象。

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