风筝,是在竹篾等骨架上糊上纸或绢,拉着系在上面的长线,趁着风势可以放上天空,深受人们喜爱。
风筝是由古代汉族劳动人民发明于中国东周春秋时期,至今已2000多年。相传墨翟以木头制成木鸟,研制三年而成,是人类最早的风筝起源。后来鲁班用竹子,改进墨翟的风筝材质。直至东汉期间,蔡伦改进造纸术后,坊间才开始以纸做风筝,称为”纸鸢“。
到南北朝时,风筝开始成为传递信息的工具;从隋唐开始,由于造纸业的发达,民间开始用纸来裱糊风筝;到了宋代,放风筝成为人们喜爱的户外活动。宋人周密在《武林旧事》写道:“清明时节,人们到郊外放风鸢,日暮方归。”“鸢”就指风筝。北宋张择端的《清明上河图》,宋苏汉臣的《百子图》里都有放风筝的生动景象。
风筝会飞的原因
风筝之所以能飞起来,是由于存在升力更或说是扬力,即风筝上下表面的压力差。
可以用泊努利定理来解释,不可压流中,速压和静压之和为常数。速压是因为流体的运动产生的压力,静压即是气压。当流体流动时,静压会随着速度的增加而减小,同时速压会从零开始增长,大小等于静压的减小量。
扬力的产生:风筝在空中受风,空气会分成上下流层。通过风筝下层的空气受风筝面的阻塞,空气的流速减低,气压升高;上层的空气流通舒畅,流速增强,致使气压减低;扬力即是由这种气压之差而产生的,这正是风筝能够上升的原因。
以上可知,扬力的产生有2个要素:(1)风力;(2)牵引力。在风力、牵引力和由此产生的扬力三个力的作用下,风筝在空中基本上是达到受力平衡的。
风筝在空中的受力图风筝在空中的受力:风力的方向基本上是水平方向,而风筝受风的角度和上扬力的大小,可以由提线方便地控制。几次练习后放风筝者会很快掌握控制风筝的技巧:放风筝的时候,一般是一抽一放。
抽的时候,因为风筝提线一般放在风筝面靠上的位置,加大牵引力可以控制风筝角度变小,上扬力增加,风筝稳步上升;放的时候,即平衡的风筝牵引力变小,在风力和扬力的合力作用下,风筝会飞高飞远,但是必须很快又抽,以再次保持风筝的角度稳定。