林克的回旋镖 回旋镖原理回旋镖的原理谁知道

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摘 要

林克的回旋镖回旋镖原理回旋镖的原理谁知道

好奇怪,回旋镖可以飞出去老远后,还可以自动飞回来应该怎么操作 回旋镖原理 为什么回旋镖可以飞回来呢?br/ 螺旋桨与陀螺仪的混合体仔细观察两翼面的厚薄,发现两翼并非以中心线镜面对称的。一般称较厚的一端为前缘,而较薄的一端为尾端。v右手w回旋镖的厚薄配置为:右翼外缘及左翼内侧为前缘,右翼内侧及左翼外缘为尾端。林克的回旋镖故右手掷镖后,如图回旋镖将逆时针旋转,此时较厚一端将永远在前,而较薄一端则是永远追随其后。br/ 若将回旋镖弯曲的两翼拉直,中心钻个小洞,再插入一根竹棒?竹蜻蜓―直升机螺旋桨旋镖想像成竹蜻蜓的翼面。的螺旋桨或飞机翼的剖面,当翼面穿过空气时,上面的空气流被排挤偏离较远,但又与下端空气流同时于尾端结合,以相对于翼面静止的观察者而言,这意味着上面的空气流流速较快,而下面的空气流流速较慢。通常流速快的气压较流速面的气压来得低,此即所谓的“白努利原理(bernoulli’sprinciple)”,因此翼面感受到一向上的净提升力(liftforce)。不过我们都只有见过掉下来的竹蜻蜓,从未见过回转一圈回来的竹蜻蜓,可见此一类比只能解释回旋镖的漂浮能力,而无法完全说明其回转的动力。与回旋镖相似,本身自转而且同时绕着某个中心轴回转的例子,其实大家应不陌生,陀螺(gyroscope)便是这样的典范:当陀螺的中心轴不是铅直而是倾斜时,我们不是常见陀螺整体绕着通过支点的铅直线打转吗?这便是所谓的“进动(precession)”又若陀螺本身没有自转,则当陀螺倾斜时,重力不再与中心轴平行,陀螺便会有倾倒的趋势。

另一方面,重力所造成的倾倒运动又可视为陀螺质心以支点为圆心的转动,故我们又可称此时有一转动的趋势,物理学则将此趋势量化为所谓的“力矩(torque)”。此转动方向以右手四指圈住,则拇指的方向即为力矩的方向。一般而言,力矩与物体的转动轴平行,其所驱动的转动会与物体原转动同向或反向,故使转动加速或减速。然而如图五的情况,力矩与物体的转动轴垂直,则自转转速不变,取而代之的是自转轴的方向改变。由于无论自转轴方向做多少改变,力矩方向始终与之保持垂直,故自转轴不断地改变方向,最终绕一圈回来,而有所谓的进动产生。了解白努利原理让直升机螺旋桨产生的提升力以及力矩垂直于陀螺转动轴所造成的进动后,将二者混合为一,即成回旋镖的飞行原理。白奴利原理对回旋镖的影响过此时的螺旋桨不是水平摆置而是垂直放置,而其相对应的陀螺自转轴与铅直线成九十度角,由于回旋镖一边飞行一边自转,故上半边的速率较下半边快。根据白奴利原理,上半边会有大于下半边的侧向力,如图六右边之后视图所示。若回旋镖没有自转,则此力会垂直于自转轴的力矩产生回旋。林克的回旋镖为什N回旋镖可以飞回来呢

――螺旋桨与陀螺仪的混合体

仔细观察两翼面的厚薄,发现两翼并非以中心线镜面对称的一般称较厚的一端为前缘,而较薄的一端为尾端由剖面图知,(右手)回旋镖的厚薄配置为:右翼外缘及左翼内侧为前缘,右翼内侧及左翼外缘为尾端故右手掷镖后,如图回旋镖将逆时针旋转,此时较厚一端将永远在前,而较薄一端则是永远追随其后

若将回旋镖弯曲的两翼拉直,中心钻个小洞,再插入一根竹棒竹蜻蜓

―直升机螺旋桨旋镖想像成竹蜻蜓的翼面的螺旋桨或飞机翼的剖面皆如同图三的剖面图,当翼面穿过空气时,上面的空气流被排挤偏离较远,但又与下端空气流同时於尾端结合,如图四所示以相对於翼面静止的观察者而言,这意味著上面的空气流流速较快,而下面的空气流流速较慢通常流速快的气压较流速面的气压来得低,此即所谓的"白努利原理 (Bernoullis principle )"[3],因此翼面感受到一向上的净提升力(lift force)

不过我们都只有见过掉下来的竹蜻蜓,从未见过回转一圈回来的竹蜻蜓,可见此一类比只能解释回旋镖的漂浮能力,而无法完全说明其回转的动力与回旋镖相似,本身自转而且同时绕著某个中心轴回转的例子,其实大家应不陌生,陀螺(gyroscope)便是这样的典范:当陀螺的中心轴不是铅直而是倾斜时,我们不是常见陀螺整体绕著通过支点的铅直线打转吗 这便是所谓的"进动(precession)"[3],如图五所示又若陀螺本身没有自转,则当陀螺倾斜时,重力不再与中心轴平行,陀螺便会有倾倒的趋势另一

图五,陀螺的进动

方面,重力所造成的倾倒运动又可视为陀螺质心以支点为圆心的转动,故我们又可称此时有一转动的趋势,物理学则将此趋势量化为所谓的"力矩(torque)"此转动方向以右手四指圈住,则拇指的方向即为力矩的方向一般而言,力矩与物体的转动轴平行,其所驱动的转动会与物体原转动同向或反向,故使转动加速或减速然而如图五的情况,力矩与物体的转动轴垂直,则自转转速不变,取而代之的是自转轴的方向改变由於无论自转轴方向做多少改变,力矩方向始终与之保持垂直,故自转轴不断地改变方向,最终绕一圈回来,而有所谓的进动产生 [3]

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