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放风筝,学重心与平衡原理


http://www.wzdsb.com.cn/   2010年03月22日 17:46

 

  [小小伽利略]

  “草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟,儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”春天是放飞风筝的季节,是孩子们融入大自然快乐成长的好时光。今天,《小小伽利略》栏目的嘉宾——温州市第十二中学初一学生王玮将介绍通过制作、放飞风筝探究物体重心和平衡原理的经验。

  一、动手制作两种风筝

  单鲳鱼风筝的材料和制作方法很简单,两根竹条,一张皮纸,竖竹条的宽厚分别为5毫米、1.5毫米,长为620毫米,将横竖竹条十字绑在一起,蒙上皮纸,再接上尾巴,按照图示比例拴上提线即可。尝试着在室外放飞,风筝只是不断地翻转着,然后一头栽下地来,调整了好几次,仍然飞不上去。

  王字风筝由其骨架形同王字而得名,制作也很简单。宽度在550毫米左右为宜,总共4根竹条组成骨架,骨架竹条尺寸同单鲳鱼基本一样,对竹条的制作精度要求不是很严。三根横向竹条的长度可以一致(其中一根也可略为短一些),宽厚度分别为5毫米、1.5毫米,蒙上皮纸和两根尾巴即可。同单鲳鱼风筝一样也是拴两根提线,再在蒙面上绘出一个女孩子的头部,而两根长长的尾巴则绘成其长长的辫子,煞是可爱。但这“王”字风筝也是不断地翻转着,然后一头撞向地面。

  二、风筝为何飞不起来

  问题到底出在哪里呢?我请教了制作风筝的老师,原来在重心的作用下,风筝讲究的是上下左右的平衡,按照比例左右平衡应该没有问题,问题应在于上下还没有达到平衡。而尾巴具有调节平衡的功能,于是,我扎了两根再长一点的尾巴,然而还是不行。找不到尾巴的替代物,只好把在市场上购买的风筝外套扎在两根尾巴的两端,“奇迹”终于出现了,风筝呼啦啦地飞上天空,而且飞得很高。

  三、风筝的重心在哪里

  风筝的重心就是落在两根提线的交叉点上。那么使二力平衡的条件又是什么呢?当一个物体受到两个力作用而平衡时,这两个力的关系必然是:(1)大小相等;(2)方向相反;(3)在同一条直线上。当物体受平衡力作用即合外力为零时,物体就会保持静止或做匀速直线运动。比如两个人用同样的力气从两边推一个人,那人不会动,这个就是二力平衡使物体保持静止的状态,但是其中一个人不推的话,那个人就被推动了。再比如两个人一前一后地推着小车做匀速直线运动,这个是二力平衡使物体做匀速运动的状态,假如其中一个人放手,那么小车就会被推得快起来。所以放风筝也是一样的道理,只有寻找一对平衡力才可以把风筝稳定地“放”在空中。

  通过这样的分析,就可以把物体的重心和平衡的原理充分地运用到生活中去,比如杂技演员手持平衡木走钢丝、跳伞运动员的成功降落以及玩具不倒翁等。在动手制作风筝、放飞失败等过程中,我体验到了探究科学规律的乐趣。

  温十二中王玮

 
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