11:36 Змея своими руками фото | |
|
Возьмем и точно по центру прикрепим прямоугольный лист картона (рис. 2) к оси О-О. Предположим, что лист вращается вокруг оси без трения и что в любом положении он находится в состоянии равновесия, допустим, ветер дует с постоянной силой перпендикулярно плоскости листа. Естественно, что в этом случае он не сможет повернуть лист вокруг оси О-О, поскольку действие его распределяется равномерно на весь лист. Теперь попробуем установить лист под некоторым углом к ветру. Мы увидим, как воздушный поток тотчас возвратит его в первоначальное положение, то есть поставит под прямым углом к направлению ветра. Из этого опыта следует: половина листа, наклоненная в сторону ветра, испытывает большее давление, чем та, которая находится с противоположной стороны, поэтому, чтобы плоскость листа оставалась в наклонном положении, нужно поднять ось вращения О-О. Чем меньше угол наклона листа, тем выше нужно передвигать ось. Так определяется центр давления, а сила ветра, поддерживающая плоскость в наклонном положении, - это подъемная сила, приложенная в центре давления. Но угол наклона воздушного змея не остается постоянным: ведь ветер никогда не дует с одной и той же скоростью. Вот почему, если бы мы привязали к воздушному змею бечевку в одной точке, например, в точке совпадения центра давления и центра тяжести, он попросту начал бы кувыркаться в воздухе. Как вы поняли, положение центра давления зависит от угла, а и при порывистом ветре эта точка постоянно смещается. Поэтому, чтобы сделать воздушный змей более устойчивым, к нему привязывают уздечку из двух-трёх и более бечевок. Проделаем еще один опыт – возьмем палочку АВ (рис. За), пусть она тоже символизирует сечение плоского воздушного змея, подвесим ее за нитку в центре так, чтобы она приняла горизонтальное положение. Затем прикрепим недалеко от её центра тяжести грузик P, имитирующий центр давления. Палочка сразу же потеряет равновесие и примет почти вертикальное положение, а теперь попробуем эту палочку (рис. 3б) подвесить на двух нитках и снова привяжем к ней тот же грузик: палочка сохранит равновесие при любом положении грузика. Этот пример наглядно демонстрирует значение уздечки, которая позволяет свободно перемещать центр давления, не нарушая равновесия. Почему взлетает воздушный змей, мы разобрались. Теперь попробуем рассчитать его подъемную силу. Подъемная сила воздушного змея определяется по формуле: Fз=K*S*V*N*cos(a), где К=0,096 (коэффициент), S - несущая поверхность (м2), V - скорость ветра (м/с), N - коэффициент нормального давления (см. таблицу) и a - угол наклона. Пример. Исходные данные: S=0,5 м2; V=6 м/с, a=45°. Находим в таблице коэффициент нормального давления: N=4,87 кг/м2. Подставляем величины в формулу, получаем: Fз=0,096*0,5*6*4,87*0,707=1 кг. Расчёт показал, что этот воздушный змей будет подниматься вверх только в том случае, если его вес не превысит 1 кг. Лётные качества воздушного змея во многом зависят от отношения его веса к несущей поверхности: чем меньше отношение этих величин, тем лучше летает модель. Скорость ветра, V, м/с 1 2 4 6 7 8 9 10 12 15 Коэффициент нормального давления N, кг/м2 0,14 0,54 2,17 4,87 6,64 8,67 10,97 13,54 19,5 30,47 Из чего можно сделать воздушный змей. Для постройки моделей воздушных змеев используйте легкие и прочные материалы. Запомните: чем легче воздушный змей, тем проще его запустить, тем лучше он будет летать. Каркас воздушного змея склеивайте из тонких ровных реек-дранок – сосновых, липовых или бамбуковых. Небольшие модели воздушных змеев обшивайте тонкой бумагой (лучше цветной), фольгой или, в крайнем случае, газетой, а змеи покрупнее – тканью, полиэтиленовой или лавсановой пленкой или даже тонким картоном. Отдельные узлы и детали соединяйте между собой нитками, тонкой проволокой, клеем. Намотанные на деталь нитки обязательно смазывайте клеем. Для уздечек и леера подберите тонкую прочную нить. Простые воздушные змеи – бумажные модели воздушных змеев для начинающих. Одни можно сделать за час-два, а другие - всего за несколько минут. Такие воздушные змеи хорошо летают и не требуют сложного управления. Вначале расскажем о бумажных птичках – опыт многих исследователей показал, что изогнутая поверхность воздушного змея обладает большей подъемной силой и устойчивостью, чем такая же по размеру, но плоская. Простейшие воздушные змеи американского инженера Раймонда Ниннея удивительно похожи на маленьких птичек, они хорошо летают, демонстрируя в полете отличную устойчивость. На рисунке 1 их несколько (см. а, б, в). Всего за две-три минуты изобретатель вырезает из плотной бумаги или тонкого картона, шпона, фольги прямоугольник (соотношение сторон 4:5) и сгибает из него птичку. Затем прикрепляет к корпусу в одном или двух местах уздечку – и воздушный змей готов, таким способом можно делать модели воздушных змеев любых размеров – все зависит от прочности материала. Следующая конструкция воздушных змеев (рис. 2а) разработана американским изобретателем Даниэлем Карьяном. Не правда ли, она чем-то напоминает птичек Ниннея? Обратите внимание, что этому воздушному змею жесткость придает каркас, собранный из сосновых или еловых палочек, и замкнутые в полукольцо крылья. Для обшивки каркаса воздушного змея автор предлагает использовать ткань: шелк, саржу, тонкое полотно. Желающие могут поэкспериментировать с двух- или трёхкрылой конструкцией воздушного змея. Изобретатель считает, что, если на длинный стержень прикрепить несколько геометрически подобных крыльев, получится очень забавный воздушный змей (рис. 2б). И птички Раймонда Ниннея, и змеи Даниэля Карьяна будут летать даже в больших комнатах и коридорах, но с одним условием: запускающий их человек должен перемещаться с постоянной скоростью. Плоские воздушные змеи. Сначала все воздушные змеи снабжались мочальными хвостами. Как-то раз канадский метеоролог Эди, много занимавшийся воздушными змеями, обратил внимание, что жители одной малайской деревеньки пускали бесхвостых воздушных змеев неправильной четырехугольной формы. Наблюдения помогли метеорологу сконструировать свой воздушный змей, который вы можете видеть на рисунке 3. Этот четырехугольник с попарно равными сторонами напоминает параллелограмм. Такая фигура получается, когда складывают основаниями два треугольника, из которых один, АВД, - равносторонний, а другой, АСВ, - равнобедренный, причем АВ:СД как 4:5. Сторона АВ по концам стянута металлической струной чуть меньшего размера. Поэтому она слегка выгнута. Уздечка прикреплена в точках О и Д, а ткань (обшивка) натянута в верхней части, где образует две небольшие складки. Под действием ветра воздушный змей выгибается и приобретает форму тупого клина. В полёте его передние кромки как бы отбрасывают набегающий поток воздуха в обе стороны, поэтому воздушный змей устойчив. Поделки своими руками для сада и огорода  | |
|
| |
| 
| 
| 
| 
|
Копирование материалов только при условии размещения активной ссылки.