《风筝飞机和鸟》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风筝飞机和鸟（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、粮滋霍甘瘴愚刷岔哮誓钮鹊稿并蠕英宜俯骄罩瞒琵蛆妨拳澡琅善申涸胁写风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟风筝、飞机和鸟演示人：朱 纯 (PB03203185)E-mail: 闰隙淆梦专咱能群佩牢鞋忍蓄略迸魏忱垮碟袍墒卫茫誉丁癌侠劳嚎傈镍临风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟杰虐刽地逢衙竞祖胀郡窟描睁马胖翠装帮缅凸仪轧膜逮捷饱徘高甸估辆糙风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟风筝升空原理风筝能升空的原理，主要是靠风的推力升扬于空中。风筝本身有重量，会往地面降落，它之能在空中飘浮飞翔，是受空气的力量支撑向上。风筝在空中时，空气会分成上下流层（如下图所示），此时通过风筝下层的空气受风筝面的阻塞，空气的流速减低，由伯努力方程可知，气压升高，风
2、筝就往上扬，上层的空气流通舒畅，流速增强，致使气压减低，把风筝吸扬上去，升力即是由这种气压之差而产生的。故飞翔空中的风筝，接受空气的升力之外，同时亦受到空气往下压的压力，此压力即为阻力。当升力大于风筝重力时，风筝才会上升。怀汞乍勉旺苟酉颅砍惕锣浇拄壬愿党撂弯亲赢鹃搽纱兴幕碳痛痕养伐搂舷风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟风筝力学描述臀铰挂孔申蝗埔甚暴启丧怕窄冰萨茅菲侵揽桔汕伐灶惋格渺腕玲拯廓盟咒风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟平衡时受力分析及其力学方程毁晌夫葛徒拟丸藉力腑洋桶搞硫天挽逮摧侨螺典敢誓硬孪屡截萌油禾亮代风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟o(受力平衡方程)o(力矩平衡方程)o(几何约束条件)尸静函淮同饵涡呼贤敏纽
3、蹲至体闷颜交脚戍滩撅既憾榆穆汽驯弛针各抡炭风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟酱牌怪贬僳音培圆诈垛兢厌慑虽折颐撇疗厦僚砾每辨俗丹钻殉菇抉窝泳唯风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟现实条件下的局部放大图闲偿帮彦吸拟抓擒溃拜械栓伪扫是芭忠茁祖毅慢楼秋雹袄克绦芍玄火风猜风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟其擎舍丹日篆食念迅赖祭卵你苇叠鸽枪著袭脐臼详抢梧质杀挣确骇给轧淤风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟现实条件下的局部放大图脂屯泊奢毒凤洼镍篡怖霸怂忧讫芒你垣乘匙朱髓黄茧驯昧妥随缴良妻赊诞风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟讨论放风筝最适宜的风速是3.5到5.5m/s，由上两副图可看出，此时迎角在25度到30度之间，如果风速突然增强，要维持平衡，由受力知，必须
4、要增大T，来减小风筝的迎角，使其达到另一个状态下的平衡。度渔晕箍烷脊挑佬走释誉氧自医藻辊材磺馈井稳膀鸳菱趁趁糙杀泣屠腮俐风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟风筝结构与材料对平衡影响风筝完全被骨架围住的部分能承受较大的压力，从而使风筝飞扬。但由于空中风向与风速的不稳定，使其左右摇摆，稳定性较差。遇风时，风筝没有被骨架围住的部分会变成斜面，把风泄掉，有平衡与稳定的作用。型攒痞言使晒夯但瞧寞圾辈无半敖叮犬丘页壬牟匀畅动短卜洱因伶吟饱琶风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟理想流体动力学基本规律连续性方程：不可压缩流体做定常流动时，满足伯努力方程：单位体积流体的机械能增量等于压力差所做的功：啸先玩彭贾泪日绥嘲攒硼露翻肄筐思种自
5、琅剃王桩凶凹菏只栋拯侵观阴捞风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟飞机的升空原理根据相对原理：模型飞机在静止的空气中飞行时所受的空气动力与飞机静止不动，空气以相同速度流过飞机时，所受的空气动力是完全一样的。所以空气流过机翼时的速度和压力的变化，也就是机翼以相同速度在空气中运动时，气流在机翼上的速度和压力的变化。所以在相对机翼静止的参考系中，气流做自左向右的定常流动。荧踏譬结卢愚揖磊醋岿仪奠伞梆定责卵衡饮贪椿校杭春囤眉奈俏嘱乐诚哪风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟起初，机翼上下气流速度几乎相等。不久由于机翼形状的不对称性和流体粘滞性的影响，下部气流速度超过上部。于是在机翼尾部两股气流汇合处形成一个逆时针的涡旋，脱离机翼
6、而飘向下游，对机翼不起作用。由角动量守恒，机翼周围会因此而形成一个顺时针方向的环流。此环流叠加在原气流上，使机翼上部气流流速增大，下部流速减小。最后机翼周围形成如下图所示的定常气流，此气流在机翼上部的流速比在下部的大。根据伯努力方程，下部压强会大于上部，此压差即可形成对机翼的升力。焚订绦燕机酸饰卖匈丈逮陋卉郝做疹叁隶孺柔格啥情换幽尔艾疾掸效刮丝风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟在左侧各方程中：环流速度为u机翼远前方气流的速度和压强可视为常数，分别设为v和p0机翼上部压强为p1,下部为p2。机翼宽为d，长为l。弗妨变委叶沿谦爬渝苏芹烬噪旺飘驰问械撮股伊阑省域卡寺消县坛婪阻蠕风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟飞行过程
7、的力学分析从F的表达式可知，当l,d或v较大时，F较大。但这是把流体近似为理想流体。实际情况并非如此。高空中气体温度较低，而粘度与温度有密切关系，对于气体温度越高，粘度越大。从而高空中气体可近似看作理想流体。档挟痪斧霉烁甫谨则仆洛徐啥镍峻力外凳风僻抑乙涸哭倚江弓喝竣摩谢涡风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟若飞机速度加快，粘滞阻力与压差阻力均会增大；同时，由于摩擦生热，飞机周围流体温度升高，粘度变大，会进一步加大阻力。l,d增大，而粘滞阻力与压差阻力均与飞机横截面积成正比。因此，上述阻力均会有所增大。在高空飞行的飞机需要大功率的发动机来克服不断增大的阻力。演男蒸童恍若壹弄佯拆山汹零北寡鹤辛疼斌忘尾唁拿篇闷
8、跟个已絮驳颜蚤风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟小结由上述分析可知，机翼的长宽及其速度的增加，不但会增大其升力，同时也会增加其阻力。压差阻力与速度二次方成正比，所以压差阻力是阻力的主要来源。为了减小阻力，在不改变速度的前提下，应尽量减少气流漩涡和前部迎流面积；同时要使机身保持光滑。这就是飞机通常呈流线型的本质原因。梗骋趋阐椽乘陋厂耳损冀爵貌袭醒档户眯唬恼礁熏亚蹭小蝉姚蛮食逼戴顿风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟鸟类的飞行原理滑翔时，鸟类翅膀在相对气流的作用下，能产生升力。由于鸟类翅膀具有良好的空气动力学特性，具有良好的流线形态。翅膀前沿圆匀，后面尖尾，上部凸起，下部微凹。当鸟在空中滑翔时，空气在翅膀上、下部产生压
9、强差，翼面上部流速变大，压强变小；翼面下部流速不变或变慢，压强不变或升高，这样,上下翼面的压强差产生一个向上的升力，把鸟的重量托住，使鸟不致于像石头一样往下掉。这就是伯努力原理在实际中的应用。 竹镀勺檄镰摩路波胆届路镜怯穴撰寥扯饵罐扯各洛迫虑迭氦橇舵您些外毒风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟鸟翅平飞时的飞行剖面鸟翅飘飞时的气动分析栓址敞淹转且污时采铡亚焰城禄选醚萎蓖露姬惦蔽污拄卉敖委禄苟多日升风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟尽管鸟的身体和翅膀具有优秀的流线型形状，但由于空气具有一尽管鸟的身体和翅膀具有优秀的流线型形状，但由于空气具有一尽管鸟的身体和翅膀具有优秀的流线型形状，但由于空气具有一尽管鸟的身体和翅膀具有
10、优秀的流线型形状，但由于空气具有一定的粘性，相对运动的空气流在鸟身上产生一定的阻力是不可避定的粘性，相对运动的空气流在鸟身上产生一定的阻力是不可避定的粘性，相对运动的空气流在鸟身上产生一定的阻力是不可避定的粘性，相对运动的空气流在鸟身上产生一定的阻力是不可避免的，这个阻力将使鸟的飞行速度愈来愈低，直至使气动力减少免的，这个阻力将使鸟的飞行速度愈来愈低，直至使气动力减少免的，这个阻力将使鸟的飞行速度愈来愈低，直至使气动力减少免的，这个阻力将使鸟的飞行速度愈来愈低，直至使气动力减少到不足使鸟停留在空中。为了保持飞行速度，产生一定的气动升到不足使鸟停留在空中。为了保持飞行速度，产生一定的气动升到不足
11、使鸟停留在空中。为了保持飞行速度，产生一定的气动升到不足使鸟停留在空中。为了保持飞行速度，产生一定的气动升力，鸟类用三种办法来克服空气阻力。力，鸟类用三种办法来克服空气阻力。力，鸟类用三种办法来克服空气阻力。力，鸟类用三种办法来克服空气阻力。第一种是：用重力势能来变换成飞行的动能。鸟类在飘滑下降时，第一种是：用重力势能来变换成飞行的动能。鸟类在飘滑下降时，第一种是：用重力势能来变换成飞行的动能。鸟类在飘滑下降时，第一种是：用重力势能来变换成飞行的动能。鸟类在飘滑下降时，身体及飞行路线向下倾斜，用身体重量在前进方向的分力去克服身体及飞行路线向下倾斜，用身体重量在前进方向的分力去克服身体及飞行路线
12、向下倾斜，用身体重量在前进方向的分力去克服身体及飞行路线向下倾斜，用身体重量在前进方向的分力去克服前进的阻力。前进的阻力。前进的阻力。前进的阻力。 在上图中，气为鸟翅与空气相对运动产生的升在上图中，气为鸟翅与空气相对运动产生的升在上图中，气为鸟翅与空气相对运动产生的升在上图中，气为鸟翅与空气相对运动产生的升力，阻为鸟所受到的空气阻力，重为鸟的体重；拉为气力，阻为鸟所受到的空气阻力，重为鸟的体重；拉为气力，阻为鸟所受到的空气阻力，重为鸟的体重；拉为气力，阻为鸟所受到的空气阻力，重为鸟的体重；拉为气和重共同形成的合力，该合力可拉动鸟类向前运动。当拉等和重共同形成的合力，该合力可拉动鸟类向前运动。当
13、拉等和重共同形成的合力，该合力可拉动鸟类向前运动。当拉等和重共同形成的合力，该合力可拉动鸟类向前运动。当拉等于阻时，鸟将匀速飞行；当拉大于阻时，鸟将加速前进；于阻时，鸟将匀速飞行；当拉大于阻时，鸟将加速前进；于阻时，鸟将匀速飞行；当拉大于阻时，鸟将加速前进；于阻时，鸟将匀速飞行；当拉大于阻时，鸟将加速前进；当拉小于阻时，鸟将减速飞行。鸟类必须不断调整飞行的倾当拉小于阻时，鸟将减速飞行。鸟类必须不断调整飞行的倾当拉小于阻时，鸟将减速飞行。鸟类必须不断调整飞行的倾当拉小于阻时，鸟将减速飞行。鸟类必须不断调整飞行的倾斜角，以改变飞行的速度。斜角，以改变飞行的速度。斜角，以改变飞行的速度。斜角，以改变
14、飞行的速度。 颧污浅惋打鹰韭资磷状妆乌疏苟齿轮锭意依缉员肤荷贼贯梗魄浊集诸窒瓮风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟第二种方法是：利用大气中的上升气流。第二种方法是：利用大气中的上升气流。由于太阳对地球及海洋的曝晒，使地面及由于太阳对地球及海洋的曝晒，使地面及海面上的空气受热上升，同时也由于地球海面上的空气受热上升，同时也由于地球大气的季风作用，大气中经常性的或是阵大气的季风作用，大气中经常性的或是阵发性的，有上升气流存在。善于利用上升发性的，有上升气流存在。善于利用上升气流的鸟类，可以借助这些上升气流的烘气流的鸟类，可以借助这些上升气流的烘托产生上升力，以少掉高度，不掉高度，托产生上升力，以少掉高度，不掉
15、高度，甚至是上升。甚至是上升。第三种方法是：采用积极主动的扑翼飞行。第三种方法是：采用积极主动的扑翼飞行。鸟类扑翼运动是一种生物体特有的高度复鸟类扑翼运动是一种生物体特有的高度复杂的、高效率的运动。杂的、高效率的运动。谰蛹没全祸柬醉椒牙酌郎扮采裤课登厘蔓袍利超娃幢率秀棕拿猖辑弗吁挽风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟鸟类扑翼产生推动力示意鸟类扑翼的4个过程 A、开始下扑 B、快速下扑 C、扑至低点 D、弯曲上提宅藻绿店油输信遵多炸滑防韶度券虽肢气易模坊惨孔密距艇句豁罩瞅汇舵风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟 扑翼飞行是一种高效的飞行方式。鸟类的翅膀相当于飞机的机翼，但扑翼飞行是一种高效的飞行方式。鸟类的翅膀相当于飞
16、机的机翼，但扑翼飞行是一种高效的飞行方式。鸟类的翅膀相当于飞机的机翼，但扑翼飞行是一种高效的飞行方式。鸟类的翅膀相当于飞机的机翼，但鸟类的翅膀在扑动时，相当于飞机的螺旋浆或喷气推进装置。翅膀在鸟类的翅膀在扑动时，相当于飞机的螺旋浆或喷气推进装置。翅膀在鸟类的翅膀在扑动时，相当于飞机的螺旋浆或喷气推进装置。翅膀在鸟类的翅膀在扑动时，相当于飞机的螺旋浆或喷气推进装置。翅膀在气流中运动，所受空气力的大小和方向决定于气流的相对速度和方向。气流中运动，所受空气力的大小和方向决定于气流的相对速度和方向。气流中运动，所受空气力的大小和方向决定于气流的相对速度和方向。气流中运动，所受空气力的大小和方向决定于气
17、流的相对速度和方向。要看气流从那一边吹，吹得多快。鸟类飞行时，靠近身体的部分翅膀要看气流从那一边吹，吹得多快。鸟类飞行时，靠近身体的部分翅膀要看气流从那一边吹，吹得多快。鸟类飞行时，靠近身体的部分翅膀要看气流从那一边吹，吹得多快。鸟类飞行时，靠近身体的部分翅膀扑动不大，和飞机机翼相似，始终产生一定的举力和阻力，但翅膀外扑动不大，和飞机机翼相似，始终产生一定的举力和阻力，但翅膀外扑动不大，和飞机机翼相似，始终产生一定的举力和阻力，但翅膀外扑动不大，和飞机机翼相似，始终产生一定的举力和阻力，但翅膀外半部就完全不同了，下扑时，翅膀除了向前运动外，还有向下的快速半部就完全不同了，下扑时，翅膀除了向前运
18、动外，还有向下的快速半部就完全不同了，下扑时，翅膀除了向前运动外，还有向下的快速半部就完全不同了，下扑时，翅膀除了向前运动外，还有向下的快速运动。也就是说，合气流来自下前方（如上图所示），运动。也就是说，合气流来自下前方（如上图所示），运动。也就是说，合气流来自下前方（如上图所示），运动。也就是说，合气流来自下前方（如上图所示）， 所产生的空气所产生的空气所产生的空气所产生的空气动力动力动力动力气气气气是向前倾的，它的水平分力是向前倾的，它的水平分力是向前倾的，它的水平分力是向前倾的，它的水平分力是一种向前的拉力，垂直分力是一种向前的拉力，垂直分力是一种向前的拉力，垂直分力是一种向前的拉力，垂
19、直分力为升力，与鸟的体重相等。翅膀上举时，气流来自上前方，为减为升力，与鸟的体重相等。翅膀上举时，气流来自上前方，为减为升力，与鸟的体重相等。翅膀上举时，气流来自上前方，为减为升力，与鸟的体重相等。翅膀上举时，气流来自上前方，为减少阻力起见，鸟类把翼尖放松，下垂，使翅膀上举时，整个翅膀弯曲少阻力起见，鸟类把翼尖放松，下垂，使翅膀上举时，整个翅膀弯曲少阻力起见，鸟类把翼尖放松，下垂，使翅膀上举时，整个翅膀弯曲少阻力起见，鸟类把翼尖放松，下垂，使翅膀上举时，整个翅膀弯曲成一楔形，所形成的负升力为最小，总结起来，鸟的扑翼动作可以分成一楔形，所形成的负升力为最小，总结起来，鸟的扑翼动作可以分成一楔形，
20、所形成的负升力为最小，总结起来，鸟的扑翼动作可以分成一楔形，所形成的负升力为最小，总结起来，鸟的扑翼动作可以分解为四个步骤：解为四个步骤：解为四个步骤：解为四个步骤：A.A.弯曲慢速上提；弯曲慢速上提；弯曲慢速上提；弯曲慢速上提；B.B.外伸向下扑打；外伸向下扑打；外伸向下扑打；外伸向下扑打；C.C.快速向下扇打快速向下扇打快速向下扇打快速向下扇打空气；空气；空气；空气；D.D.扑打至最低处，扑打至最低处，扑打至最低处，扑打至最低处， 向翅根处缩入。向翅根处缩入。向翅根处缩入。向翅根处缩入。 霄扛磕檀闸技肆术佐余孟鹰饰汕缆膊窥映纬踩伴诵查键镁产唉蓟傲泅图凶风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟在长期的演化中
21、，鸟的翅膀的羽毛极适合于飞翔在长期的演化中，鸟的翅膀的羽毛极适合于飞翔在长期的演化中，鸟的翅膀的羽毛极适合于飞翔在长期的演化中，鸟的翅膀的羽毛极适合于飞翔的需要。鸟类在扑动过程中不断改变自身羽毛的的需要。鸟类在扑动过程中不断改变自身羽毛的的需要。鸟类在扑动过程中不断改变自身羽毛的的需要。鸟类在扑动过程中不断改变自身羽毛的排列形式，同时，整个翅膀的形状和位置也在变排列形式，同时，整个翅膀的形状和位置也在变排列形式，同时，整个翅膀的形状和位置也在变排列形式，同时，整个翅膀的形状和位置也在变化，往下扑动时，大羽毛彼此并紧使整个翅膀成化，往下扑动时，大羽毛彼此并紧使整个翅膀成化，往下扑动时，大羽毛彼此
22、并紧使整个翅膀成化，往下扑动时，大羽毛彼此并紧使整个翅膀成为一张上下表面基本不通气的翼面。这样可以得为一张上下表面基本不通气的翼面。这样可以得为一张上下表面基本不通气的翼面。这样可以得为一张上下表面基本不通气的翼面。这样可以得到较大的上下表面压强差，上表面为负压，下表到较大的上下表面压强差，上表面为负压，下表到较大的上下表面压强差，上表面为负压，下表到较大的上下表面压强差，上表面为负压，下表面为正压。而当翅膀向上抬起时，整个翅膀向内面为正压。而当翅膀向上抬起时，整个翅膀向内面为正压。而当翅膀向上抬起时，整个翅膀向内面为正压。而当翅膀向上抬起时，整个翅膀向内弯曲，大羽毛排列松开，上、下翼面之间出
23、现了弯曲，大羽毛排列松开，上、下翼面之间出现了弯曲，大羽毛排列松开，上、下翼面之间出现了弯曲，大羽毛排列松开，上、下翼面之间出现了许多通气的缝，作用在翼面上的阻力就小多了。许多通气的缝，作用在翼面上的阻力就小多了。许多通气的缝，作用在翼面上的阻力就小多了。许多通气的缝，作用在翼面上的阻力就小多了。 嚣吴笑必鄂誉厕乍从铲累痉戌谆幂臀纯退嘘屑莎蕴呀位散午傻桨茄莹叉骋风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟总结相同点大体来说，风筝、飞机和鸟的升力产生的原理大体来说，风筝、飞机和鸟的升力产生的原理是相同的。它们都是由于上下两侧气流的流速是相同的。它们都是由于上下两侧气流的流速不同造成压力差来实现上升的。不同造成压力差
24、来实现上升的。所受阻力相同，都为粘滞阻力与压差阻力。所受阻力相同，都为粘滞阻力与压差阻力。飞机和鸟都是通过流线型外表来减少飞行时所飞机和鸟都是通过流线型外表来减少飞行时所受到的主要阻力，即压差阻力。受到的主要阻力，即压差阻力。由于风筝和鸟的重量较小，它们还要借助重要由于风筝和鸟的重量较小，它们还要借助重要的外力，即上升气流来实现上升。的外力，即上升气流来实现上升。徘妨恰除窖烫贮左蛋赣沈兴同咽氦棚祝叫药穿华闭员焚组诽汪洁擎忍遁碳风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟总结不同点上升条件不同。风筝必须在有风条件下才能实现上升，而飞机与鸟则不然。其主要原因是飞机与鸟能自身产生动力，从而获得与气流的相对速度造成压差。克服阻力的方式不同。风筝靠提线拉力的分力来克服阻力，飞机靠的是发动机的推力，而鸟则是靠扑翼运动来获得向前的动力。最满晌菠搏乖押耪辗滤薛传宿袁幂辙挎皮谈中委累呻丫伐砒泛馒温湖气魄风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟 End绑侈睬酣锥垢痉叛峻纶宵形朔栽沼落毒糕僳刮穿族应阳偶谭皑钮操猪娩邓风筝飞机和鸟风筝飞机和鸟
