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如果吊扇掉下来,会怎样运动?最危险的是正下方吗?

 时光岛 2015-11-21

电扇虽然是旋转的,但是质量集中于轴心,转动惯量并不大,陀螺仪效果并不显著。

电扇旋转产生的向下气流也不大,以舒适风速小于2m/s、吊扇直径一米计算,向下的力大概只有1.3kg。

而一个吊扇马达就会有十几二十公斤,所以就算还连着电线持续运转,电扇也不可能靠自己的气流把自己托起来。它一定会掉下来。

但是,向下的力虽不足以阻止吊扇下落(甚至减缓不了多少速度),却可以令吊扇失去平衡。

吊扇一般是单数片叶片,这是为了避免共振。但这样一来,驱动气流并不是轴对称的,在每个瞬时都是偏向一边的。也就是有扰动的运行工况。正常运行的时候,扰动造成的扭矩在吊杆上形成形变,连续产生不同方向的微小形变,并不会累积成足以破坏结构或是倾覆扇叶的力。

但是当吊扇脱离吊杆开始下落的时候,这个扰动就会通过静不稳定结构起作用了。

说到静不稳定性,下落的吊扇和飞机是类似的,产生托举力的叶片也就是螺旋桨,属于气动动力部件,而马达和剩余吊杆属于机体结构部件,气动部件的中心处于结构部件重心之前,属于静不稳定,遇到扰动会正反馈放大,失去原运动轨迹。

说白了,这时候电扇会像气球上的锅盖一样,朝一边倾覆,边缘着地,然后因为旋转叶片打在地面的反作用力,朝旋转的反方向移动过去。速度可能不快,除非正好打中坐在偏离吊扇中心的某个“幸运儿”,否则在破坏掉自身结构之前不会造成太大伤害。飞溅的碎片可能造成划伤或戳到眼睛,下垂的电线可能造成触电事故。但要想看到血肉横飞的镜头,估计要失望了。

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