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嗖嗖嗖,吃我一記,回旋鏢

2018-07-23 10:55:24
課堂內外(小學版) 2018年3期

春天到了,和爸爸媽媽一起出去玩吧。這次咱們來玩一個新玩輿,“餿……”丟出去,不用狗狗撿,自己就能飛回你的手中,你猜是什么?它就是回旋鏢!

庫克船長,發現奇怪裝備

這么有趣又神奇的回旋鏢是誰發明的呢?我猜可能是丐幫。然而并不是,其實它來自神秘的澳大利亞土著。

1770年,著名的探險家庫克船長,率領他的“奮進號”大帆船發現了澳大利亞。在澳大利亞東海岸,他遇到了生活在這里的土著。庫克船長發現,這些土著的文明非常落后,但在他們的許多原始工具中,有一種樣貌非常奇特的“V”字形木質工具,格外引人注目。

庫克船長認為,這可能是原始人使用的“大砍刀”,因為有足夠的證據表明這些土著并沒有金屬)臺煉技術。隨后,庫克船長帶了幾件這種工具回英國,并根據當地土著的叫法,把這種“木頭砍刀”命名為Boomerang。

直到32年之后,人們才發現庫克船長其實錯了! 1802年,弗朗西斯·巴萊利爾少尉在悉尼附近目睹了“木頭砍刀”的正確用法——一名土著把Boomerang拋向空中,

只見它在空中劃了一道水滴形的優雅弧線之后,居然乖乖地飛回到土著手中!

這一觀察很快傳回歐洲,并引發了極大的震動,Boomerang也終于有了一個準確的名稱——飛去來器,也就是我們今天所說的回旆鏢。原來,這根本就不是什么砍刀,而是一種特殊的飛鏢。

飛出去簡單,飛回來難

要把某個東西扔出去倒是簡單,但是怎么讓它又乖乖飛回來呢?是不是得讓它有一雙隱形的翅膀,念念咒語,它就可以回來了?

當然不是啦!當時人們已經知曉了伯努利邊界效應,也就是我們現在所說的飛機升力的原理。

科學家們研究發現,澳大利亞土著人使用的回旋鏢基本都是“V”字形或者香蕉形狀,它的兩翼被專門打磨過,中間厚兩側薄,就像飛機的機翼一樣。也就是說,我們可以簡單地把回旋鏢的兩翼理解為飛機的兩個翅膀。

當我們把回旋鏢拋出去的時候,上方向前翻滾的“機翼”總是迎著前進的方向,這樣它的翼面上流過的空氣速度=回旋鏢前進的速度+這個翼面向前翻滾的速度。而下方的“機翼”,則總是做著向后翻滾的動作,這樣它的翼面上流過的空氣速度=回旋鏢前進的速度一翼面向后翻滾的速度。兩個翼面的空氣流速不同,所受到的升力當然也就不一樣,向前翻滾時,上翼面受到的升力總是大于下翼面。

按理說,上下“機翼”受到的力不同,回旋鏢應該會橫著翻滾起來。但是呢,回旋鏢在空中除了向前飛之外,還會圍繞著一個看不見的軸,做著向前翻滾的陀螺運動。

玩過陀螺的同學都知道,在陀螺停止轉動之前,它絕不會倒下來,這是我們以后在初中階段會接觸到的一個知識——角動量守恒。簡單地說,由于角動量守恒,所以雖然回旋鏢的上下翼面受力不均勻,但它的飛行方式也不會因此變得混亂。

不過,畢竟上下翼受力不同,所以回旋鏢的飛行方向一直被這種力所影響,從而變成一個完整的閉合弧線,最終就會回到獵人們的手里。這就是回旋鏢的飛行原理啦。

好啦,說了這么多,是不是對玩回旋鏢躍躍欲試了呢?那就跟爸爸一起來做一只回旋鏢吧。

準備的材料

很簡單,只需要一張A4紙的一半。(當然,你可以多準備幾張A4紙,畢竟想要一次就折成功還是很難的。)

1.把一張A4紙沿短的一邊對折,裁開得到圖①。再對折,如圖③將兩邊往中線折,再如圖④將兩頭對折。

2.如圖⑤將對折過的那一頭的兩個角往中間折出三角形,折好之后打開,如圖⑥往反方向再折一次。

3.用手指多刮幾次,加深紙上的折痕。如圖⑦,把兩邊三角形往中間推。打開之后,折起一個側邊,得到如圖⑧的正方形痕跡。

4.多折幾次,加深這個正方形的每一道折痕。用大拇指和食指捏住正方形相鄰的兩邊,往中間推,如圖⑨。

5.把這個三角形部分向兩邊分別折壓幾次,如圖⑩,把這個角按壓進去,使得其中一條邊立起來,如⑾。

6.如圖⑿,把兩邊分別下壓。

7.如圖⒀,把只有一層的那邊掀起來,把兩層的那一邊折到它的下方去,三角形的端頭也塞進去。回旋鏢的基礎就做好了,如圖⒁。

8.下面來制作回旋鏢的尖頭。如圖⒂,打開一頭,把兩邊向中線折出三角形。打開一邊,如前一頁的圖7同樣做法,把三角形往中間推,得到圖⒃。

9.打開另一邊的三角形,如圖⒄,把它塞進折了三角形的一邊。另一端也是同樣的做法。我們的回旋鏢就做好了。

特別提醒

1.制作回旋鏢的時候,每個步驟都要用指甲反復加深每一道折痕,方便下一步。

2.發動回旋鏢的時候,用兩個指頭夾住中間,手腕先向自己方向轉動,然后水平向外轉動,同時發出去,像玩飛盤一樣。多玩幾次,就能找到感覺。

3.玩的時候,大家一定要選擇開闊的地方,避開人流、車流、大樹、電線桿等有安全隱患的場所。也不可以對著人扔出去!安全第一!

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