做風箏

風箏，我們都非常熟悉，普通的風箏看似簡單，其實科技含量很高。請動手做個普通風箏，大小不限，再到廣場放飛試試（一定要避開各種電線），然后回答問題：

1.風箏的升力是怎么產生的？

2.對一個普通風箏本身來說，哪些因素會影響它飛行的穩定性？

（此題為2013年“金鑰匙”科技競賽高中個人初賽動手實踐題）

參考答案：

⒈因為風箏的平面與風的方向形成一個適度的銳角（專門術語叫迎風角，簡稱迎角）時，風在風箏上產生一個向后上方的合力，這個合力稱為空氣動力。空氣動力可以被分解為兩個力：水平向后的力為阻力，豎直向上的力為升力。在升力的作用下，風箏即可升空；風箏的阻力通過牽線與手的拉力平衡，升力則與風箏的重力平衡，這樣風箏就會在空中飄舞。如果迎角為90°，即風向與風箏平面垂直，這時的風只產生阻力，人必須拉緊風箏線，使拉力與阻力平衡，風箏才不會被刮跑。如果迎角為0°，風向與風箏平面平行，風箏受風力影響很小，它會在自身重力作用下飄落。

⒉影響風箏穩定的因素，除了風以外，就一般平板菱形狀風箏來說，主要影響因素有：

①風箏尺寸大小的影響。如果風箏尺寸太小，極易受到微小力量波動的影響，風箏容易左右、上下漂移或翻滾；如果尺寸太大，一是不好操作，二是重力增加，較難放飛。

②風箏自身重力的影響。風箏要做得輕巧，使重力小于升力，風箏才能飛升；如果重力大于升力時，風箏就無法升空。

③風箏對稱性的影響。風箏左右必須嚴格對稱，如果左右兩翼的大小、形狀和質量不對稱，將因受力不均，無法穩定飛升。

④風箏迎風角大小的影響。迎角大，阻力隨著增大，風箏會大幅度左右上下漂移晃動，無法升空；迎角太小，獲得的升力也小，如果升力小于風箏重力，風箏將往下掉落。

⑤風箏“兩翼尖”和“尾巴”墜飄物的影響（所謂墜飄物，即粘在風箏翼尖和尾巴上的幾根長長的紙條或其他質輕、細軟的條狀物）。如果沒有墜飄物，風箏容易翻滾或搖擺；有墜飄物，因墜飄物形成的重力矩可抵消旋轉力矩，會使風箏平穩飛升。

⑥風箏迎風面要盡量平滑，出風口最好有軟邊，使空氣能平滑、穩定流過，減少氣流波動，影響風箏穩定。