风筝的力学原理及制作ppt课件

风筝的力学原理和制作，集团成员：陈发队徐福荣张华仙秋梦兰李利顺黄林燕雷毕加索花，1、风筝介绍，风筝是中国最古老的民间艺术之一，放风筝是融合休闲、健身和学习科学知识的高雅娱乐活动，在很多学校都有“风筝力学原理和制作”让我们从形状最基本的风筝开始。最简单的应该是平面形状的方形风筝，这种风筝一般用两个长度不同的升力线固定在风筝的中轴线上下适当的位置，使风筝在空中以风的方向实现一定的迎角，下面的部分装有两个固定长度和宽度的末端，如图1所示。分析一下风筝如何上升，保持稳定的姿势。2，1，风筝在上升，图2是平面形状的正方形风筝在空中稳定时施加的力的示意图。风吹到风筝表面时，会产生垂直于风筝面的压力f，该力可以分解为水平方向的分力F2和垂直方向的分力F1。F2有远离风筝的作用，F1有放风筝的作用。同样，双绞线的拉力t可以分解为水平和垂直两个分力T1，T2。g是风筝的重力。风速大时，压力f大，垂直方向满足f1 T2 g，即f1-T2-g 0风筝。这时风筝要解开风筝线，使水平满足F2 t1，风筝走得远。风筝上升到一定的高度和距离后，风筝线重力大大增加，拉动t大大增加，风筝和垂直方向的角度减少，分力T2大大增加，达到f1-T2-g=0，风筝不再上升，稳定在空中。风筝刚飞的时候，地面附近的风速往往很窄。为了符合上升条件，人工跑步，因此经常需要压力f。这里应用了相对运动的原理，3，2，风筝姿势的稳定性。图1所示的风筝没有尾巴，在空中姿势不稳定，风筝面随着旋转轴顺时针或逆时针旋转或摆动。如果今年位置不合适，就把风筝的中心放在旋转轴上，头部倒置，迅速地栽在地上。在扁平年鉴上贴上适当的重量和适当长度的后缀是稳定联想状态的有效方法。当风筝的身体旋转一个角度时，尾杆的方向与重力和风的方向保持不变，从而产生将风筝返回到其原始位置的力矩。图3是沿着电缆方向面向风筝的示意图，F1，F2是重力和风施加的张力的合力在风筝平面内的两个分力。L1，L2是到旋转轴o点的力臂，产生的响应力矩为：M=M1 M2=F1L1 F2L2，并且当风筝的身体挠曲角度为0时可见。-90。范围内，力臂L1，L2随着偏转角度的增加，保证了风筝姿势的稳定性。除了添加稳定风筝的方法外，还有利用与飞机垂直尾翼类似的原理增加垂直于风筝平面的投影区域的方法，如图4所示，S1是风筝的有效风向区域，S2是相应的垂直尾翼区域。对于飞机，如果气流方向和机身长度方向匹配，则垂直尾翼的风面积为零，且不会生成恢复力矩；机身不稳定导致绕通过质心的垂直轴的偏转时，垂直于稳定器的风区不为零，气流产生垂直于稳定器的压力，形成恢复力矩，从而使机身恢复到其原始位置。同样，如果风筝面围绕旋转轴顺时针或逆时针旋转或摆动，两侧的空气将通过等效的垂直尾翼区域产生摆动运动的阻力，相反方向的气流将减缓摆动，后者将对产生响应力矩的垂直尾翼区域产生压力。风筝一吹风，风筝面就会弯曲，称为风筝。制作时将风筝面提前拉成弧形，也是利用这个原理稳定风筝姿态。，4，1，十字风筝，这风筝可能有45厘米左右的横杆长度，横杆长度，横杆3毫米，横杆稍薄；纵向竹条长度约62厘米，宽大均匀的3.5毫米。蒙面材料可使用阳纸、塑料薄膜、尼龙丝绸等，如果是纸材料，可以用细线缠绕边缘，以免撕破。在尾部贴上由蒙面材料制成的水平4厘米、长度约2.4米的长尾杆，将水平竹条背面用细线拧紧，形成风筝线，提高飞行的稳定性。这种风筝姿势的稳定性主要取决于长尾。有关使用两条线的一般位置，请参阅图5(a)。5，2，王字燕，此风筝以用4根竹棒捆王字形命名，如图5(b)所示；3根横杆的长度为54.99厘米(底部可能有点短)，1根竖线的长度为50厘米，4根竹子的长度为3.5毫米左右，2个面具和尾部就像同一个十字风筝一样。风筝飞行稳定性取决于两个长尾巴，可以将尾巴的末端粘在一起，使其在空中看起来像书包。使用如图所示的两个位置绘制线。6，3、三角风筝，此风筝设计巧妙，伞翼等飞行状态，主要靠风筝达到拱形弧形姿势稳定性见图6(c)。这个风筝用3.5毫米宽的竹子做骨架，用一根相似粗细的弹性竹子做背面的撑杆，一般用尼龙丝绸做蒙面。其设计巧妙，第一，用布代替上线，增加等效垂直尾翼面积，提高稳定性图6(a)；二是柔性竹杆可以根据风的大小改变弯曲程度，风大的时候需要很高的稳定性，弹性竹杆弯曲很多的话，风筝向上拱的程度会变大。这种风筝的缺点是风太大的时候背面竿弯曲得太多，风力大的面积会大幅减少，风力急减，风筝可以低下头。解决方法是将后面的撑杆换成稍短的无弹性的硬条，两端牢牢固定。风筝的大小可以试验一下，等腰三角形腰杆2根长85厘米，中线杆长60厘米，后撑杆长，等腰三角形的底边可以由尼龙丝本身的强度决定，也可以加上几根