為什么風(fēng)箏能飛上天？

風(fēng)箏是一種單純利用空氣作為動(dòng)力的飛行器，通常是在竹篾等骨架上糊上紙或絹，由系在上面的長(zhǎng)線牽引，并順著風(fēng)勢(shì)施放于天空。

早在我國東周春秋時(shí)期(距今2000多年)，便相傳有墨翟以木頭制成木鳥，受此啟發(fā)，他的弟子魯班改用竹子，并以絹覆之，造出最早的風(fēng)箏。后來東漢的蔡倫改進(jìn)造紙術(shù)后，坊間便以紙為料，這時(shí)的風(fēng)箏被稱為“紙鳶”。到了五代之時(shí)，南唐李鄴有一次也做紙鳶玩耍，突發(fā)奇想，在“鳶首以竹為笛，使風(fēng)入竹，聲如箏鳴”。于是乎，后人便把這種能發(fā)出聲音的紙鳶稱為“風(fēng)箏”。

到了如今，雖然已經(jīng)沒有了這種區(qū)別，但是放風(fēng)箏仍受到廣大人民群眾的推崇，成為一項(xiàng)喜聞樂見的娛樂活動(dòng)。大家應(yīng)該都玩過風(fēng)箏，不少地方還有專門的風(fēng)箏節(jié)，甚至有不少關(guān)于風(fēng)箏的世界吉尼斯記錄。比如2015年4月4日，在重慶武隆舉辦的國際風(fēng)箏放飛節(jié)上，一條長(zhǎng)達(dá)6000米的龍形風(fēng)箏被成功放飛，被譽(yù)為世界最長(zhǎng)風(fēng)箏。這么長(zhǎng)的大風(fēng)箏是怎么飛起來的呢?

其實(shí)一點(diǎn)也不用覺得驚奇，比風(fēng)箏還要重的飛機(jī)都能飛起來，更何況一個(gè)風(fēng)箏。那么飛機(jī)是怎么飛起來的呢?這需要提到一個(gè)定律，即伯努利定律：在水流或氣流里，如果流體的流速小，壓強(qiáng)就大，如果流速大，那么壓強(qiáng)就小。這個(gè)原理是由機(jī)械能守恒推導(dǎo)出的，所以它僅適用于粘度可以忽略、不可被壓縮的理想流體。

我們知道，飛機(jī)的機(jī)翼上表面要比下表面長(zhǎng)，當(dāng)空氣遇到機(jī)翼后，從其前緣開始分離，又同時(shí)達(dá)到機(jī)翼的后緣，這樣就達(dá)到了伯努利定律的要求，即機(jī)翼上表面空氣流速大，產(chǎn)生的壓強(qiáng)小，下表面的流速小，產(chǎn)生的壓強(qiáng)大，如此一來，空氣在機(jī)翼的上下表面形成了一個(gè)壓力差，并且方向向上，為機(jī)翼提供上升的升力，飛機(jī)也因此而能夠飛起來。風(fēng)箏在迎風(fēng)角較小的時(shí)候，其升力也大致如此。

什么是迎風(fēng)角呢?還是拿飛機(jī)的機(jī)翼來說，機(jī)翼平面與前進(jìn)方向的夾角，即機(jī)翼平面相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)方向的夾角，就是迎風(fēng)角。風(fēng)箏放飛時(shí)相對(duì)于空氣的運(yùn)動(dòng)方向也有這么一個(gè)迎風(fēng)角，正因?yàn)橛羞@個(gè)迎風(fēng)角，所以空氣遇到風(fēng)箏后，會(huì)分成上下兩個(gè)流層。此時(shí)，通過風(fēng)箏下層的空氣因?yàn)槭艿斤L(fēng)箏面的阻撓，其流速降低，氣壓變高;上層的空氣沒有阻礙，故而流速較強(qiáng)，相對(duì)下層的氣壓稍低，于是風(fēng)箏獲得了一個(gè)揚(yáng)力，這便是風(fēng)箏能飛起來的主要原因。

另外，不得不說的兩點(diǎn)，一、風(fēng)箏想要飛起來，必須要在有風(fēng)的情況下才可以;二、風(fēng)箏必須通過提線的牽引才能飛起來，至于斷了線的風(fēng)箏，我們知道，它是飛不了多遠(yuǎn)的。所以，風(fēng)箏是在風(fēng)力、牽引力和先前說過的揚(yáng)力，這三個(gè)力的共同作用下才得以保持在空中的平衡。那么接下來我們就講講風(fēng)箏在空中的受力情況。

在空中，我們假定風(fēng)力的方向基本水平，而風(fēng)箏所受風(fēng)力的角度，以及上揚(yáng)力的大小，則通過風(fēng)箏的提線來控制。如果我們加大牽引力，也就是作用于提線上的力量，便可以使風(fēng)箏的迎風(fēng)角趨于45°，那么上揚(yáng)力便會(huì)隨著增加，這時(shí)的風(fēng)箏就會(huì)飛高;當(dāng)我們減小牽引力，那么在風(fēng)力和揚(yáng)力的合力作用下，風(fēng)箏會(huì)飛得更高更遠(yuǎn)，但是我們必須快速地再加大牽引力，以再次保持風(fēng)箏的角度穩(wěn)定，使其達(dá)到平衡狀態(tài)。

所以，當(dāng)風(fēng)力大的時(shí)候，便放線，當(dāng)風(fēng)力小的時(shí)候，則收線，如此，風(fēng)箏便會(huì)一直飛在空中。

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