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降落伞的孔

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online_member 发表于 2021-10-23 15:38:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
婷婷和宁宁听说体育场有跳伞表演,他俩特别高兴,因为他们是跳伞运动的爱好者。这一天,他们看得眼花缭乱,有半球状的伞从天而降,飘飘欲仙;有高空踩伞,一个踩一个……在蓝天白云的衬托下,这些色彩绚丽的伞面就像开放在天空中鲜艳的大花朵,个个都让人赏心悦目。
回来的路上,婷婷忽然说:
“我有个问题不明白,为什么有的降落伞在伞面的正中央有个孔呢?”
“你看得真仔细,我还没注意呢,我想这个孔是为了减少阻力的吧。”宁宁说。
“减小阻力干吗?降落伞不就是利用它的阻力吗?”
“以前老师讲过,降落伞下降时,对空气来说,相当于伞不动而气流向上冲,气流碰到伞面就被挡住了,这时它对伞面有一个向上的推力,可以使伞减速下落,保证了跳伞员着陆的安全。既然降落伞是利用空气的阻力,为什么又开孔呢?”宁宁感到困惑了,婷婷反而笑了。她说:
“这正是我刚才问的问题呢!开了孔,阻力肯定减小,但绝对不是为这个目的而开孔的——你想,如要减小阻力,把伞做得小一些不更方便吗?”
“那是为了什么呢?”
“其实仔细想想,开孔对伞有什么用处呢?开孔不会让伞更结实,也不会让跳伞员呼吸方便,难道伞在下落时还有什么吗?”
“还有气流呗!”
“对,气流向上时,正中间的部分被伞阻挡,周围的部分沿着伞的圆周以外到伞上面去了。伞顶不是流线型的,这些气流不能顺畅地过去,必定在伞边出现漩涡……”
“这就叫涡流。可是,出现涡流与伞顶开孔有什么联系呢?”
他们带着疑问,一起去向李老师请教。
李老师告诉婷婷和宁宁:“第一,你们在推想中,逐个考虑这一事物中的三个要素:伞、人、气流,并在气流这个要素上发现了疑点,这样推想很有条理,能把握主攻方向。很好。第二,你们的推想,已经很接近正确答案了。开孔就是为了解决伞边上方的涡流所造成的问题。伞的四周都会有涡流产生,但这些涡流绝不会一样。这样,产生较大涡流的一边,使伞受的阻力增大,结果就使伞发生摇摆,不利于跳伞员控制下落的路线。伞的正中开孔后,有一股气流向上冲去,速度较大。这样伞边上方的气流不容易产生涡流而都随中央气流一起上升,从而保证了伞在降落过程中的稳定。”

   

【科学大揭秘】
为什么把两个乒乓球挂起来,向中间吹气,两个球会往中间靠?向中间吹气时,中间空气的流速加大,压强减小,而外部大气压强不变,于是外界大气压将球向中间压,就造成了球向中间靠的情况。
【知识链接】
飞机在扰动层中飞行,由于绕过飞机的气流速度场的不均匀性,即所谓“阵性”造成飞机水平速度的“脉动”,从而使飞机承受过负荷。这就是扰动气流引起飞机颠簸的根本原因。
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