缘 起
暑假里,我去好友家做客,发现他家有各式各样的纸飞机。我俩就来比赛谁折的纸飞机飞得远、飞得时间长,一个下午玩的非常快乐,这就是纸飞机的魅力吧。但是我折的纸飞机总是飞的不够远,所以我利用暑假时间,通过探究实验,找到如何让纸飞机飞得更远的方法。
纸飞机(学名:自主动力空气动力学物理模型)是一种用纸做成的玩具飞机。只要是纸做的飞机,都可以叫纸飞机。折纸飞机它是航空类折纸手工中的最常见形式,属于折纸手工的一个分支,也属于纸飞机的一种。由于它是最容易掌握的一种折纸类型,所以深受初学者乃至高手的喜爱。
提 出 问 题
如何让纸飞机飞得更远?
纸飞机升力的产生主要依赖于机翼的设计及空气动力学原理。具体原理如下:
涡升力:纸飞机飞行时,会在机头处形成贴着机翼流动的涡流,使机翼上方的气压低于下方,通过压力差获得了涡升力。
迎面气流压力:飞行时受到迎面气流的压力,这个压力可以分解成阻碍飞机前进的阻力和使其抬升的升力。升力的大小与飞行的速度、角度直接相关。速度越快,受到空气的压力越大,空气提供的升力也就越大。
机翼设计:机翼的设计使得其下方的气流流速低于上方,从而使机翼下方的压强大于上方,因此产生了一个向上的升力。
分 析 和 思 考
1、 验证纸飞机飞得更远是否与抛射角度大小有关?
2、 验证纸飞机飞得更远是否与抛射速度大小有关?
3、 验证如果纸飞机的尾部增加机翼,并改变机翼的角度是否可以飞得更远?
实 验 过 程 和 记 录
1、 将一个物体以45°角斜抛,抛射距离是最远的。那如果纸飞机按45°角斜抛是不是最远的?我分别取0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°角抛射来验证,实验发现纸飞机在抛射角45°时比其他角度飞得更远。
2、 接下来验证抛射速度大小,是不是抛射速度越大,纸飞机就飞得更远?限于条件,我用自己手抛射的方法来控制速度的大小,力量从小到大依次抛射纸飞机,并测量飞行距离的长度。实验结论抛射速度越大,飞行距离越远。
3、 最后研究验证如果纸飞机尾部增加机翼,并改变机翼的角度是不是可以飞得更远?我折了一架带机翼的纸飞机来研究,机翼的长23cm,机翼的宽7cm,机翼的角度向上弯曲45°。实验结论是纸飞机的尾部增加机翼,机翼的角度为45°时飞行效果最好。
实 验 总 结
通过本次研究实验,我发现:在纸质、形状相同的情况下,纸飞机要从45°角抛射,机翼要宽,抛射速度大,才能飞得更远。
收 获 和 心 得
纸飞机不仅仅是一种简单的玩具,它是一种集娱乐、教育和科学研究于一体的活动。通过制作和研究纸飞机,我学到很多关于物理原理的知识,培养了我分析和解决问题的能力,也体验到了研究实验的乐趣。