準備器材
紙、回形針、剪刀
實驗步驟
1.拿A、B兩張相同的紙,A平展;B卷成圓錐狀,并用膠帶固定,然后將兩者從相同高處落下,觀察A、B下落的軌跡及快慢,會發現A東搖西晃慢慢地飄落,B則會直線下降且速度比較快。這是因為A平展面積大,受到的空氣阻力比較大。
2.在B的大頭一端沿棱地方向剪三刀,把剪開的部分向下斜折,如同花瓣狀,自高處放下。因為這三片折片受到的空氣阻力不一樣,圓錐落下時,會選擇最小的阻力,因此會邊打轉邊落下。
3.了解空氣阻力后,拿張紙,折出一架紙飛機。在折的過程中要注意保持紙飛機兩翼的對稱。
4.試試看,飛得穩不穩?如果不穩,就在機身中心稍后的地方,別上一枚回形針,改變飛機質心的位置并增加飛機的質量。
5.其次,將紙飛機機翼的前端稍微卷出一些弧度,比較飛行的情況。
6.根據飛機的飛行軌跡調整回形針的位置、機翼的大小以及彎曲的弧度等,讓飛機能夠隨你的要求飛行。
7.小伙伴們在一起比一比,看誰的飛機飛得遠!
實驗揭秘
物體在空氣中運動時,空氣與物體之間會產生一種阻礙物體運動的力,叫做“空氣阻力”。紙飛機的飛行姿態及軌跡,與機身的質心、機翼的形狀,及投射力量和方向有關。紙飛機的質量小,要飛得穩,除了兩側的機翼形狀要對稱外,要給機身適當增加一些質量,所以可以在機身適當位置加上一些重物,如回形針等。另外,要讓機身的質心保持在中間稍偏后的位置。投射紙飛機時不要使用蠻力,應順其自然投射出去,就可以飛得平穩了。想要紙飛機在空中飛的時間長,機翼面積要大,以增加下降時的空氣阻力,就能減慢下降的速度。此外,應讓飛機飛得高,以延長落地時間。
根據伯努利效應,流體流速較大的地方,壓強較小。將紙飛機的翅膀迎風端稍微向上彎一點,當空氣流經機翼的時候,造成上方的氣流流速比下方快,使上方的壓強比下方小,由此產生的壓強差,可使飛機獲得上升的力量。