你是否思考过,在我们放风筝的时候,为什么人拉着风筝线向前跑,而风筝却能向上飞起来呢?
如果你知道原因,你就可以明白为什么飞机可以飞到天空中,为什么植物的种子能够随风传播到远方,你甚至可以在某种程度上了解为什么回旋镖会有那么奇怪的飞行轨迹,因为所有这些现象在某种意义上都是有关联的。正是给子弹和炮弹造成极大阻力的空气,不仅能使轻巧的风筝和不同的种子飞到空中,甚至还可以将重达上百吨的飞机送上天空。
如果你还不清楚风筝到底是怎么飞起来的,可以看下图31,这是风筝的简易原理图。假设线段MN是风筝的截面。当我们开始拉动风筝线的时候,由于它尾部的质量,风筝会与地面保持一个相对倾斜的姿态。假设风筝是从右向左飞,用α来表示风筝的平面与水平线之间的夹角,来分析一下在图中的情况下,会有哪些力作用在风筝上。首先,空气会阻碍风筝的运动,并对其施加一定的压力,在图31中用箭头OC来表示这个压力,由于空气压力总是垂直作用于平面的,所以直线OC与MN的夹角为直角。力OC可以分解为两个力,形成所谓的“力的平行四边形”:这样力OC就被分为了两个不同方向的力OD和OP,其中力OD推动风筝向后运动,因此也降低了风筝的初速度;而另外一个力OP则将风筝向上拉起,减轻风筝的质量,当这个力足够大时,就可以抵消风筝的质量并让它向上升起来。这就是为什么我们拉着风筝线向前跑时,风筝可以向上飞起来。
图31 作用在风筝上的力
相比较之下,粗重的飞机的飞行原理与轻巧的风筝没有什么不同,差别在于飞机的推动力来自飞机上的螺旋桨或是大动力的喷气式发动机。就像作用在风筝上的力一样,螺旋桨或者喷气式发动机会产生向前的推动力,让飞机向上飞起。显然,这里给出的只是这种现象浅显的解释,飞机能够飞起来的原因还有很多,接下来还会在后面的章节中继续向大家进行介绍。