竹蜻蜓升空原理是什么?
随空气漩涡上升
竹蜻蜓是我国古代一大发明。玩时,双手一搓,然后手一松,竹蜻蜓就会飞上天空。旋转好一会儿后,才会落下来。
这种简单而神奇的玩具,曾令西方传教士惊叹不已,将其称为“中国螺旋”。上世纪三十年代,德国人根据“中国螺旋”的形状和原理发明了直升机上天的螺旋桨。
竹蜻蜓由两部分组成。一是竹柄。用一根竹片削成长20厘米、直径4至5毫米的竹竿(柄)。二是“翅膀”。用一片长18至20厘米、宽2厘米、厚0.3厘米的竹片,中间打一个直径4至5毫米的小圆孔,用于安装竹柄。然后在小孔两边对称各削一个斜面,以起到竹蜻蜓随空气漩涡上升的作用。翅膀做好后,将竹柄插入其小孔中。玩时,用双手掌夹住竹柄,快速一搓,双手一松,竹蜻蜓就飞向了天空。
竹蜻蜒是公元前500年前我国的一种飞翔玩具,它以竹或木削成细长扭曲形薄片(有时候是羽毛)为螺旋桨翼片,在中间装一根小棍作立轴,用手把小棍一搓,就会向上飞快旋转而上升。其中缘由是旋转运动产生气流,旋转的翼片切入气流,产生升力,这就是直升机的原理。直升机的旋翼就像一个旋转的“竹蜻蜒”,旋转时产生升力,向上飞行。可以说,我国古代的竹蜻蜓是现代直升机的始祖。晋朝葛洪所著的《抱朴子·杂应》篇中描绘了通过旋转的竹蜻蜒垂直升空的情景和通过旋转的螺旋桨产生垂直的向上拉力,“用枣木心为飞车,以牛革结环剑以引其机……上升四十里”“飞车”就是竹蜻蜒,说它“上升四十里”不免有些夸张,但这却被认为是世界上最早的对垂直起降直升机基本原理的描述。
竹蜻蜒对世界航空发展的贡献是举世公认的。它作为玩具传到欧洲时,在中国已有两千年的历史,被西方称为“中国陀螺”,它的奇妙的垂直升空原理被欧洲人看作是一种航空器来进行研究与试验,西方的许多航空先驱者都是从竹蜻蜒中悟出了一些重要航空原理。在丹麦的哥本哈根皇家图书馆发现了一张作于公元1325年的手绘稿,画的是佛兰得古国的一位修道士手持一竹蜻蜒,用绳拉动旋翼旋转后即可产生垂直的升力升入空中。西方某些人将它说成是世界上第一架带动力的模型飞机,事实上却比我们勤劳、智慧的祖先所创造的竹蜻蜒,晚了1000多年。
竹蜻蜓升空原理为: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。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。
竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具之一,流传甚广。竹蜻蜓由两部分组成。一是竹柄。二是“翅膀”。玩时,双手一搓,然后手一松,竹蜻蜓就会飞上天空。
旋转一会儿后,才会落下来。它是中国古代一个很精妙的小发明,这种简单而神奇的玩具,曾令西方传教士惊叹不已,将其称为“中国螺旋”。二十世纪三十年代,德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨。
扩展资料:
竹蜻蜓的来历:
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。
参考资料来源:百度百科-竹蜻蜓
竹蜻蜓的原理其实和直升机一样,都是利用叶片的旋转来产生升力,从而克服自身重力,来达到飞行的目的。竹蜻蜓的叶片是两片左右对称并带有一定角度的薄片,薄片的横截面一般是圆头尖尾型,上表面带一定的弧度,下表面一般为直线,这与现代低速飞机上所采用的翼型基本相同。当竹蜻蜓的叶片旋转时,通过竹蜻蜓叶片上的气流会绕过叶片本身,由于上表面的气流通过的距离笔下表面要长(两点之间,直线距离最短),所以,迫使上表面的气流运动速度要高于下表面,以便气流在同一时间汇聚于叶片的尾部。在低速流动状态下,气流的速度越高,则其压力(静压)就越底,这就造成上表面的压力低于小表面,从而使得上下表面产生压力差,具体表现为叶片上产生一个指向上表面的合力,这个力就是叶片上的升力。
竹蜻蜓的飞行性能取决于以下几点:
1、升力与重力的差别,如果升力小于重力,则竹蜻蜓不能正常飞行,这就需要将叶片做的尽量薄;
2、升力与阻力的关系:升力随着叶片的角度的增大而增加,而阻力也随之增加,在某一临界角度,升力的增加速度小于阻力的增加速度,从而使得阻力的大小达到不可接受的水平,即失速,这会严重影响飞行性能,所以,竹蜻蜓叶片的角度不能过大,建议选取在15度左右;
3、重心的位置:重心位置如果不在竹蜻蜓的几何中心线上,会导致竹蜻蜓飞行不稳定,要保证垂直的竹棍与叶片之间的垂直度,不然或导致竹蜻蜓飞行时尾部严重摆动,并最终失稳,失速。
竹蜻蜓的叶片前面圆钝,后面尖锐,上表面比较圆拱,下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时,其流速快而压力小;当气流经过平直的下表面时,其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差,便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时,竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。
随空气漩涡上升
竹蜻蜓是我国古代一大发明.玩时,双手一搓,然后手一松,竹蜻蜓就会飞上天空.旋转好一会儿后,才会落下来.
这种简单而神奇的玩具,曾令西方传教士惊叹不已,将其称为“中国螺旋”.上世纪三十年代,德国人根据“中国螺旋”的形状和原理发明了直升机上天的螺旋桨.
竹蜻蜓由两部分组成.一是竹柄.用一根竹片削成长20厘米、直径4至5毫米的竹竿(柄).二是“翅膀”.用一片长18至20厘米、宽2厘米、厚0.3厘米的竹片,中间打一个直径4至5毫米的小圆孔,用于安装竹柄.然后在小孔两边对称各削一个斜面,以起到竹蜻蜓随空气漩涡上升的作用.翅膀做好后,将竹柄插入其小孔中.玩时,用双手掌夹住竹柄,快速一搓,双手一松,竹蜻蜓就飞向了天空.
竹蜻蜓升空原理为: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。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。
有哪些发明是和动物有关系的
1、雷达是根据蝙蝠的特性发明出来的。蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见,雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。2、直升飞机是根据蜻蜓的结构基础研制成的。蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并...
直升机跟蜻蜓有什么关系
直升飞机借鉴了蜻蜓的外形,模仿它的尾部在飞行中保持平衡。从仿生学的角度不断研究昆虫的飞行与构造机能的特点,“移植”到飞机设计上加以应用。蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧...
1."竹蜻蜓”旋转时为什么会升空?2.那些因素会影响飞行性能?
竹蜻蜓旋转使上方压强小于下方,所以会升空 影响因素有:转速 重力 飞行翼角度 风力 重心 (比较简单的回答,不行就补充问题)
竹蜻蜓飞行的原理与现代的什么相同
3.其他与竹蜻蜓飞行原理类似的飞行器 除了直升机,还有一些现代的飞行器,如无人机、飞行汽车等,也采用了旋转翼的原理实现垂直起降和空中飞行。不同于竹蜻蜓,这些现代飞行器使用的是电机或发动机驱动旋转翼,实现更高效、更稳定的飞行。因此,竹蜻蜓与现代的直升机和一些飞行器的飞行原理是相似的,都是...
竹蜻蜓有什么原理?
竹蜻蜓升空原理为: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。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...
蜻蜓发明直升机的原理
蜻蜓发明直升机的原理是上方螺旋桨旋转带动空气流动,使得空气流速加快,大气压强减小,产生向上的升力。直升机的突出特点是可以做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。在军用方面已广泛应用于对地攻击...
竹蜻蜓有什么原理?
1. 竹蜻蜓的升空原理:当竹蜻蜓的旋翼旋转时,叶片向下推动空气,产生一股强风。同时,空气给竹蜻蜓一个向上的反作用力,即升力。这股升力随着叶片的倾斜角度变化,倾斜角度越大,升力越大。2. 阻力与旋转力:阻力面积越大,所需的旋转力越大。因此,在设计竹蜻蜓时,需要在力和角度面积之间找到一个...
儿童的日常玩具竹蜻蜓对直升机的发明做出了不朽的贡献这个对你产生了...
竹蜻蜓对直升机发明的启示 竹蜻蜓,一个看似简单的儿童玩具,却蕴含着深远的科学原理。它与直升机的设计有着异曲同工之妙,直升机的飞行也依赖于类似于竹蜻蜓的旋翼结构。竹蜻蜓的简单和直观,为我们揭示了飞行器的飞行秘密。竹蜻蜓的升空原理 竹蜻蜓的升空原理基于空气动力学。当竹蜻蜓的叶片旋转时,...
木蜻蜓在旋转时为什么会升空?
由于竹蜻蜓叶片是倾斜的,当它旋转时,叶片与空气碰撞,受空气推力斜向上,这个推力可分解为竖直向上和向水平两个力,又由于竹蜻蜓有两个叶片,水平方向的两个力方向相反,大小相等,它们互相抵消。所以竹蜻蜓受合外力竖直向上,于是就能升空了
直升机仿生学蜻蜓的原理
让我们来看看直升机的飞行原理。直升机之所以能够垂直起降和悬停在空中,是因为它们配备了旋翼。旋翼是一个由旋翼叶片组成的转动翅膀,它通过旋转产生升力,使直升机得以升空。这种飞行原理与竹蜻蜓有些相似,因为竹蜻蜓也是通过旋翼状的翅膀运动产生升力,使其能够跃入空中。直升机和竹蜻蜓都利用了“反...
骑锦适今: 中国的竹蜻蜓和意大利人达?芬奇的直升机草图,为现代直升机的发明提供了启示,指出了正确的思维方向,它们被公认是直升机发展史的起点. 竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”,这是我们祖先的奇特发明.有人认为,中国在公元前400年就...
南岸区13746105217: 竹蜻蜓是如何飞上天的?涉及到了什么物理知识?由此你联想到了什么? - ?
骑锦适今:[答案] 竹蜻蜓的叶片上下表面空气的流速不同,与飞机的机翼类似,利用”流体流速大的地方压强小的”原理,所以产生上下表面的压力不同,形成向上的升力. 飞机\汽车\香蕉球\吸尘器
南岸区13746105217: 竹蜻蜓会飞的原理是什么? - ?
骑锦适今: 随空气漩涡上升 竹蜻蜓是我国古代一大发明.玩时,双手一搓,然后手一松,竹蜻蜓就会飞上天空.旋转好一会儿后,才会落下来. 这种简单而神奇的玩具,曾令西方传教士惊叹不已,将其称为“中国螺旋”.上世纪三十年代,德国人根据“中国螺旋”的形状和原理发明了直升机上天的螺旋桨. 竹蜻蜓由两部分组成.一是竹柄.用一根竹片削成长20厘米、直径4至5毫米的竹竿(柄).二是“翅膀”.用一片长18至20厘米、宽2厘米、厚0.3厘米的竹片,中间打一个直径4至5毫米的小圆孔,用于安装竹柄.然后在小孔两边对称各削一个斜面,以起到竹蜻蜓随空气漩涡上升的作用.翅膀做好后,将竹柄插入其小孔中.玩时,用双手掌夹住竹柄,快速一搓,双手一松,竹蜻蜓就飞向了天空.
南岸区13746105217: 竹蜻蜓为什么能飞起来 - ?
骑锦适今: 利用风把它的翼托起来,所以越转得快,竹蜻蜓就飞的越高. 作用力等于反作用力,方向相反. 竹蜻蜓的叶片就像风扇一样,对空气施加向下的力,所以空气对它施加向上的反作用力,使它上升.
南岸区13746105217: 竹蜻蜓为何能在空中飞行??
骑锦适今: 飞机飞行的时候,会把空气往下推,所以反作用力就把飞机往上抬,飞机也就不会掉下来了.在物理上叫伯努利原理.竹蜻蜓也一样,旋转时也把空气往下推,那么竹蜻蜓就往上飞了.
南岸区13746105217: 如图是一种叫“竹蜻蜓”的玩具,将叶片朝上放置,双手用力搓它下端的竿子,“竹蜻蜓”变回腾空而起,飞向高你知道是什么力使它升空的吗?这里涉及到... - ?
骑锦适今:[答案] 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).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,...
南岸区13746105217: 木蜻蜓在旋转时为什么会升空? - ?
骑锦适今: 由于竹蜻蜓叶片是倾斜的,当它旋转时,叶片与空气碰撞,受空气推力斜向上,这个推力可分解为竖直向上和向水平两个力,又由于竹蜻蜓有两个叶片,水平方向的两个力方向相反,大小相等,它们互相抵消.所以竹蜻蜓受合外力竖直向上,于是就能升空了
南岸区13746105217: 蜻蜓给科学家什么启示让科学家造出飞机?) - ?
骑锦适今:[答案] 直升机的概念最早可追溯到中国古代的竹蜻蜓.据有据可查的历史记载,在晋朝葛洪所著的《抱扑子》一书中就描绘了通过旋转的竹蜻蜓垂直升空的情景和可以通过旋转的螺旋桨产生垂直的向上拉力,它被认为是世界上最早的对垂直起降直升机基本原...
南岸区13746105217: 竹蜻蜓为什么会飞? - ?
骑锦适今: 竹蜻蜓会飞起来是因为叶片旋转所造成的上升力大过了它本身的重量. 发出声音是叶片和空气摩擦产生的.
南岸区13746105217: 1."竹蜻蜓”旋转时为什么会升空?2.那些因素会影响飞行性能? - ?
骑锦适今: 竹蜻蜓旋转使上方压强小于下方,所以会升空 影响因素有:转速 重力 飞行翼角度 风力 重心 (比较简单的回答,不行就补充问题)