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紙飛機遊戲
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伯努力原理: 流體中,流速加快時,壓力會減弱,反之,亦然。因此,流體中的物體會往流速快的地方移動。
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因為機翼受到氣壓差所造成的浮力,我們可以利用「伯努力定律」來解釋。 一般來說機翼的形狀是上面凸底下凹,飛行的時候從上下兩面流過的氣流速度會有差異。根據白努力定律,從下面流過的速度慢,所以壓力大,相反地,從上面流過的速度較快,所以壓力亦較小,壓力大的一方會向壓力小的一方產生推力,這就是機翼的昇力。 參考至
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實際上的飛機機翼是一個仰角的,而不是水平,這樣即使機翼本身沒有上下表面的凹凸區別,也會因為氣流的衝激而產生昇力。當仰角不超過一定限度的時候,仰角越大,升力也越大。
手擲滑翔機(紙飛機)無動力,也沒有控制面可供操縱,完全依賴自身的穩定。飛機要能在空中飛行,最重要的是要達到兩點:升力的產生和穩定性的維持,產生升力來克服地心引力,使飛機在空中維持一定高度,而具有穩定性,才能使飛機平穩的飛在天空中。 參考至
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紙飛機的要件
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紙飛機是如何在空中漂浮與飛行的? 紙飛機運用的科學原理是「伯努力定律」,它需要推力在空中飛行,而推力則是我們用手所擲出的力量。飛機飛行時面臨兩組相對的力量:升力和重力、推力與阻力。 升力將飛機上抬,然而重力將飛機下拉;推力使飛機向前,但阻力卻使它向後。哪個方向的力量大,飛機就朝那個方向飛。
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紙飛機是如何在空中漂浮與飛行的? 升降舵: 擁有三角機翼的真飛機──協和號SST 和幻象機等,飛行時主翼的尾部要摺起,如果沒有這個「摺起」就會墜機。 紙飛機為使下方氣流速度相對較慢提供升力,和真飛機一樣,會在機翼尾端設計「升降舵」。用手指在尾端輕輕扭折製造升降舵,如此一來便可使下方相對流速慢壓力大,提供紙飛機向上的升力
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紙飛機是如何在空中漂浮與飛行的?
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*機翼: 展弦比 飛機從翼尖到另一個翼尖的距離叫跨度,從機翼前端到後端的距離叫弦度。跨度與平均弦度的比例就叫「展弦比」。
低展弦比相較於高展弦比機翼較短﹝跨度較低﹞,用真正的飛機來說明的話大概就像是空優戰機和滑翔機的關係。對飛機來說增加展弦比可以減少誘導阻力,所以滑翔機都是高展弦比的設計,而低展弦比則適合高速飛行的戰機。 現在回來看看紙飛機,它自然也是滑翔機,但從來沒有人把它的機翼做的像是真的滑翔機一樣,原因自然是因為紙的材質不堪負荷,不過展弦比還是能分出較高和較低的差別。 飛機的造型。左邊紙飛機的展弦比低。筆直飛行速度快但滯空時間短
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*垂直尾翼: 曾經是紙飛機飛行距離的世界紀錄保持人卓文賢表示「飛機往前飛時,垂直尾翼是用來控制左右的方向與穩定性,對於紙飛機來講,這個構造是非常敏感而有效的裝置。所以雙垂直尾翼的飛機就更穩定了,將此設計應用在紙飛機上就能證明,當紙飛機在空氣中飛行時,它幾乎平穩而不會搖晃。」
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滯空時間世界紀錄保持人Ken Blackburn不同意在紙飛機的尾部加「尾翼」的做法。他在自己的網站解釋紙飛機的空氣動力學時提到尾翼是不必要的,提到沿著機翼的配重使重心更向前,因此飛機也就更平穩。以實際的B-2 幽靈飛翼轟炸機為例:飛機重心在前方真飛機有一個垂直尾翼,用來幫助保持方向。這也叫方向穩定器。紙飛機機身(就是你手拿著進行投擲的地方)的作用類似於真飛機的這個方向穩定器。有時,將紙飛機的翅膀兩端(翼尖)向上折有助於飛機的穩定。紙飛機的機身和翼尖共同起到了令飛機穩定的作用,所以不需要垂直尾翼。
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伯努力原理的衍生運用 紙飛機
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如何飛的又高又遠? 從重量來看 輕的飛機飛的比較慢;但是較平穩也較會轉彎;飛的距離也較近. 重的飛機飛的又直又快又遠,但是比較不穩.
轉彎原因:{只要飛機外型不對稱 ,飛機射出後會因為左右流過機翼之氣流速度不相同,而導致一邊升力(Lift)大,一邊升力小,而產生轉彎。} 重的飛機飛的又直又快又遠,但是比較不穩.
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從形狀上來看 瘦長的飛機飛起來會飛得比較遠較直,跟寬胖的比起來,寬胖的會彎彎曲曲、飛的比較不遠,可是寬胖的飛機有可能會飛回來。
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從力道來說 近遠不同,因為力道不同如果角度不同的話,可能會旋轉,也有可能會飛得很慢,或者是飛得很快,會飛曲的也會飛直的,重的話會飛得比較順,如果不同人射的時候,風向不同的話,寬胖的飛機,機身比較胖,會比較穩,也有可能是每一個人握的地方不同,也會影響在空中的時間.
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*重心: 左右對稱自然不用說,前面在說明垂直尾翼的時候提到,重心在中點之前有助於飛機的穩定,但是為了避免頭朝下墜落將會需要較多的升力。真飛機可以依靠電腦控制飛機是否穩定,但紙飛機勢必得將重心擺在中點前,這個又要看紙飛機本身的造型拿捏,童年的紙飛機造型重心接近1/2處算很後面了,並不是很穩定。而投擲的時候手要握重心處拋出才好施力。
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*重量: 乍聽之下似乎是廢話,當然是輕的紙飛機不容易墜落,但是這又牽涉到兩個問題。輕又堅固的紙並不好找,一般的薄紙折成的機翼很容易變形,沒辦法折出高展弦比的機翼。又雖然高展弦比加上重量輕的紙飛機可以更長時間的飛行,但是拋射時無法給予更多的力量,若是要比飛行距離初速是大不如人。
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!!讓飛機掌握在你手中!! * 拋射方式 「不要讓您的紙飛機輸在起跑點」,拋射的方式自然相當的重要: 1.手持重心處
這是最好拿穩紙飛機的方式,就如一根木棒抓尾端不如抓中間來的穩一樣的道理,雖然抓哪裡和它的飛行方式沒有特定的關係,但連丟都丟不穩怎麼研究紙飛機?
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2. 水平向上傾斜約10度角 高二上物理寫著:斜向拋射的最遠距離是水平上傾45度,但這裡是現實世界,紙飛機有著空氣阻力存在,真正最遠的方式是10度角拋出。 3. 初速盡可能的快 直接把紙飛機放開任其墜落,和水平將它拋出,停留在空中的時間自然是相差甚遠,更快的速度拋出可以讓他得到較多的升力,能在空中停留比較久的時間,也能飛更遠的距離,但是這不適用在高展弦的薄紙飛機上。
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以下內容參考至下列網站 http://www.bookseed.com.tw/news3-4.htm
藉由實際操作紙飛機 了解柏努力原理 以下內容參考至下列網站
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動手實作紙飛機 機型 圖片 特色 烏 賊 機 機身較瘦長,像烏賊。 飛 輪 機身較寬扁,像無頂的金字塔。 超 級 翅
機身是長方形的,背面有很多層,像蜘蛛,也像翅膀,能上下揮動。 金 龜 子 號 機身接近圓形,尾翼翹起來,背面像蟲的腹部,機頭下方是U型的。
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做出一架飛的遠的飛機 能飛最遠的紙飛機機型 (一)實驗目的:找出能飛最高最遠的紙 飛機機型。 (二)實驗器材:A4紙、膠帶、皮尺。
(三)實驗對象:各種紙飛機。 (四)實驗過程及紀錄:要輪流射,看哪一個飛機飛得最遠。 機型 距離(cm)[1] 距離(cm)[2] 距離(cm)[3] 平均(cm) 烏賊機 402 565 495 飛輪機 230 334 194 超級飛翅 390 200 490 360 金龜子號 35 150 376 187
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(五)結論:烏賊機可以飛較遠,只有一點點不平 穩,而金龜子號一直回飛,所以飛最近。接 下來 要用烏賊機實驗。
機型 內容 烏賊機 會向右飛,但還算平穩。 飛輪機 會四處亂竄,不穩定。 超級飛翅 十分平穩。 金龜子號 會向上竄,並回飛,掉落時會翻面。 (五)結論:烏賊機可以飛較遠,只有一點點不平 穩,而金龜子號一直回飛,所以飛最近。接 下來 要用烏賊機實驗。
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心得:我覺得這些實驗非常好玩,尤 其是折錫箔紙紙飛機時,好像 在用衛生紙摺一樣,看不清楚 折線,常常摺歪。摺最大的飛 機時,雖然過程有點辛苦,但 是做出來後,我覺得好有成就 感呢! 做完實驗後,實驗結果總是讓 人十分驚訝,因為原先以為的 結果和實驗出來的結果都不太 一樣,尤其是折大小實驗的時 候。
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紙飛機
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加油! A4掌握在您的手上… 讓夢想飛吧~~
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