【朱清波的回答(35票)】: 这个其实和飞机上的方向安定面的原理是类似的。注意,以下我说的方向不光指的是偏航,还指俯仰。飞机在飞行过程中,由于受到各种因素的影响,并不会一直沿着一个方向往前直着飞,其方向会产生一定程度的偏离,如果不加方向安定面,这个偏离的量会越来越大,以致方向发生很大改变。而这时如果在飞机尾部加上一个纵向的翼面,飞机的方向稍一发生偏离,方向安定面就会自动产生一个气动力纠正这个偏离,从而使飞行方向保持稳定。 举个例子,一架飞机在飞行过程中,突然受到某种因素影响,要向左偏航,这时由于翼面是固定在飞机上,气流相对于翼面的速度方向发生变化,气流就会在翼面上产生一个向左的力,又因为翼面在飞机重心后方,所以飞机头部会向右偏,从而纠正之前飞机向左偏航的趋势。箭后面加羽毛就是这个道理,水平方向的羽毛保持俯仰稳定,竖直方向的羽毛保持偏航的稳定。当然,羽毛的阻力也会对方向的稳定产生一定贡献,但是那并不是初衷,毕竟这种稳定是以大幅增加阻力为代价的,而箭为了提高射程则要减小阻力。而对于羽毛球,它的大阻力是必须的。 【植速加的回答(6票)】: 羽毛面积大,受空气阻力大,箭在飞行过程中,尾巴部分因为受力大,被空气的力拉在后面,所以箭才能直直的飞。如果没有羽毛,那箭飞行过程就会出现竖着飞,旋转之类的情况。 羽毛球也同样道理。 【郭嘉的回答(2票)】: 虽然不想这么直接,可@朱清波 先生可能并没有接触过弓箭~~就我了解的弓箭射击的情况,和朱先生的回答,还是有一点区别的。 为什么箭的尾羽提高了稳定性?个人认为我们首先界定下尾羽能够提高的是哪些方面的稳定性,产生这种不稳定的原因是什么?我射过尾羽坏了的箭,就我个人的观察,这种不稳定来源于两个方面:1,箭头翻滚;2,箭头摇摆。作为对比,有尾羽的箭,在这两方面是没有问题的。故而我简单的认为,由于尾羽能够解决箭在飞行过程中翻滚和摇摆两方面的问题,所以“尾羽能提高箭飞行的稳定性”。 尾羽能够解决弓箭翻滚比较好理解,尾羽和箭头的加入,能够让弓箭的重心靠前,在飞行时能够让箭头始终在前;这就解决了无羽箭在飞行时的翻滚最后导致箭尾命中目标的乌龙事件。(这和羽毛球的原理是一样的,朱先生的回答主要也偏重这方面) 我们主要说说摇摆。如果诸位先生看过奥运会的射箭比赛,大概都见过电视转播给的选手激发弓箭瞬间的慢镜头,这个时候,箭是成S型的,也就是扭曲状态。这是由于,弓箭箭杆的材料不是刚性的,在弓箭激发的瞬间,箭杆尾部的施力会让箭杆产生瞬间变形,即慢镜头中的箭变成S型。在没有箭羽的情况下, 这种形变会让箭头产生左右的摇摆,最终偏离目标。这个摆动幅度会伴随弓箭运行终生;弓箭在命中箭靶的之后的极短时间内,箭尾会产生左右摇动,也是基于这个原因。 尾羽能够提供旋转,箭在旋转中前进,能够矫正这种左右的摆动。加上箭头较重,在旋转中箭倾向于摆动尾部而不是箭头,这样能够完成一个相对稳定的飞行轨迹,让瞄准成为可能。 传统弓箭选择的尾羽为鸟类的羽毛,由于鸟类的羽毛外表面和内表面的结构是有一定区别的(外表秒较光滑,有些鸟类羽毛还能够防水);这种差异让羽毛在飞行中两个表面手里不均匀,应用到弓箭中,这种不均匀会产生一个向心力,这种弓箭旋转的原理。故而在制作箭的时候,尾羽粘贴时候要注意旋向,有点类似于涡轮的感觉。 正是由于尾羽让箭杆客服了翻滚和摆动这两方面的的问题,我们才说“尾羽提高了箭飞行的稳定性”。 【李伟的回答(0票)】: 运动方向的垂直方向增加了阻力面,减少了垂直方向的运动,来保持运动方向的稳定。(直观感觉) |
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