做一架旋转的直升机
2021-10-18
中国科技教育 2021年4期
本次实验我们将制作一架简单的无动力直升机,你在家里就可以独自完成!实验条件及材料——
·A4纸
·铅笔或钢笔
·尺子
·剪刀
·回形针
活动步骤
(1)用铅笔和尺子,在距离A4纸短边边缘4厘米处画1条直线(图1)。
(2)用剪刀沿着画好的线把纸剪开(图2)。
(3)拿起你剪好的纸条,检查它的边长,它应该是4厘米宽,21厘米长。把它竖直放在桌子上,使其短边位于上下两端。
(4)如图3所示,用尺子在纸的上边缘找到中心点,然后沿着这个中心点的位置在纸的中间向下画1条线——大约10厘米长。
(5)在纸的中线下方约2厘米處,由外向内画2条1.3厘米长的短横线(图4)。
(6)沿着你画的几条线把纸剪开。
(7)在纸的底部,沿着剪开的部分把纸的两侧向中间对折。折好后在底部夹一两个回形针固定住折叠部分(图5)。
(8)在纸的顶部,把剪开的其中一个纸条向你的方向折叠,另一个纸条向反方向折叠(图6)。
(9)现在你的直升机就完成了!把它举过头顶,底部别几个回形针,然后把手松开。你的直升机就会优雅地旋转着落到地面(图7)。
活动概述
这架旋转的直升机非常有趣,那么它到底是如何飞行的呢?这里面涉及2种相互竞争的力量——重力和空气阻力。
当你放开直升机时,它会被重力拉向地面。然而,顶部的襟翼在下落的过程中会推开大量的空气。与此同时,空气也在推动襟翼,减缓直升机下落的速度。
这种空气阻力还有其他作用。首先,它会将襟翼向后弯曲,使整个直升机更具流线型,并且会让它下降得更快。它还能使直升机旋转,因为襟翼会向不同的方向弯曲。
当直升机旋转时,襟翼会被这种旋转向外拉。当它们展开时,直升机下降的速度开始变慢,因为襟翼能抓住更多的空气。而抓住更多的空气也会使它旋转得更快!
如果仔细观察的话,你可以看到这整个过程仅在一两秒钟内展开。