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纸飞机里的数学(玩中学)

(2014-10-29 16:57:05)
标签:

教育

分类: 蒋氏教育

纸飞机是人人皆知而且人人都会飞都会折的一种自制、省材、低碳、环保的一种简便型玩具。虽然人人会折,但很少有人会注重其制作要点及飞行原理。  

大多数真飞机有机翼、尾翼和机身(来承载飞行员和乘客)。大多数纸飞机只是将纸折出一对翅膀和一个手可以握住、投掷的部分。有以下几点理由来说明这种不同:
    1.折纸时间造成纸飞机和真飞机外形不同的主要原因是折纸飞机的人总想又快又简单地折出一个纸飞机。加一个机尾或其他部分总需要将纸折更多次,有时侯还可能需要剪刀、胶带或胶水。最简单的纸飞机就只需具有一个可供飞行的翅膀。要尽量折得两边对称,如果不对称得话,飞机容易转弯,就飞不远了。

2.不需要尾翼飞机的水平尾翼有控制飞机的一个升降系统,飞行员可以通过旋转该系统使飞机缓慢飞行,或加速飞行。纸飞机通过将翅膀后端边缘的纸折起而达到上升缓慢飞行或下降加速飞行的目的。许多人都以为飞机尾翼是必要的稳定器,但成百万的纸飞机都证明没有尾翼飞机也能平稳。尾翼也用来在飞机减缓速度时保持平衡,纸飞机飞行不需要减缓速度,所以也不需要尾翼来帮助保持平衡。飞机通常还有一个垂直尾翼,用来帮助保持方向。这也叫方向稳定器。纸飞机机身(就是你手拿着进行投掷的地方)的作用类似于真飞机的这个方向稳定器。有时,将纸飞机的翅膀翼尖向上折有助于稳定。纸飞机的机身和翼尖共同起到了稳定的作用,所以不需要垂直尾翼。翅膀和机身的比例要恰当。机身小翅膀大,飞机升力是够了,但重心上抬,投出去的飞机容易发飘;机身大翅膀小,重心过于下移,飞机就像飞镖一样,惯性十足,但却失去了飞行滑翔的行程,仿佛是扔出去的纸团。正确合理的翅膀和机身比例要根据纸飞机的形状和纸张的质地决定,多试几次就能找到最佳比例。http://user.qzone.qq.com/1714338292/main

 

3. 在纸飞机头哈气作用目前听到有数个,其一是纸飞机前缘常因折线集中而有些细微纸屑,借吹气把那些纸屑吹掉以顺利飞行-另一个听到的说法似乎只适用在特定状况,即将空气吹入纸飞机内使之膨胀,成为更接近前粗后尖的流线型,能在滑翔过程中取得更多的上升力,以能滑翔更久。注意前后的平衡。机头太重,飞机容易一头扎在地上;机头太轻,又容易造成机头上翘,导致失速。通过调整纸飞机的外形,或用纸条或胶带进行适当的加载(如果允许的话)可以调节飞机的平衡。

4. 纸飞机的重心落在它几何中心点前面时候,飞机就能稳定,若落在几何中心点后面时,机身就会不稳定,而一个三角翼的纸飞机几何中心点约落在机身的1/2处,四角翼的纸飞机几何中心点落在机身前方 1/4处。

5.纸飞机的翅膀向下这减少了它侧面的稳定性。所以要记住,折纸飞机要 使它的两个翅膀的翼尖向上翘。纸飞机的投掷也很有讲究:不要侧风投飞,不然容易被刮偏;顺风投掷也没有足够的动力;最好是迎着不太强的正面逆风投掷,投出的角度稍大于水平角度,约15度左右,飞机要平稳向前送出,到最后一刻才自然脱手,那样飞得最远。

6.使纸飞机能稳定必须将纸飞机的重量往前堆积,或是向大家一样,在纸飞机扔 出以前,在机头哈气增加机头重量,使纸飞机的重心前移。有时候也在机头前面夹一个曲别针以增加前面重量,提高稳定度,但这样也要调整尾翼的翘曲。

结论:简单来说,纸飞机的飞翔是利用重力与升力的两种力量交互作用形成的.纸飞机本身的重量会牵引机身向下掉落,机翼则会抓住空气,让纸飞机在空气中漂浮.一上一下的两股力量,再加上投掷者帮助纸飞机向前滑行的动力产生惯性运动而顺势滑出,三股力量的平衡,就能飞出优美姿态。

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