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帆船沒有馬達怎么可以迎風前進?

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-06

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帆船、帆板運動是奧運會的比賽項目，這項運動被越來越多的人所喜愛。但要想學會駛帆，必須首先弄清它的力學原理。 1 帆船的動力來源　　一般人對于帆船往往認為是被風推著跑的。其實風的動力以兩種形式作用于帆，帆船的最大動力來源是所謂的“伯努利效應”。我們知道，當空氣流動得快的時候，在正面擋住它的物體就會受到空氣的沖擊，這種沖擊產(chǎn)生的壓力我們稱為動壓力。當帆船順風行駛時，就是空氣對帆的動壓力推動帆船前進的。由“流速增加，壓強降低”的伯努利原理知道，當空氣向一個方向流動時，它向側(cè)面作用的力就要相對減小。也就是說氣體流動速度越大的地方，動壓力壓強越大，而靜壓力壓強越小。流速愈小的地方，動壓力壓強愈小而靜壓力壓強愈大。這樣氣體流速小的地方對流速大的地方就會產(chǎn)生一個側(cè)向的壓力，這個力稱為靜壓力。當迎風駛帆時，船正是在風的靜壓力推動下前進的。　　帆所受靜壓力的產(chǎn)生，主要是帆具有像機翼一樣的弧形。我們把帆的橫截面和機翼的橫截面對照一下，就可以看到它們的共同點。當氣流通過帆或機翼時，由于機翼上面和帆的前面的氣流要走更長的距離來和機翼下面和帆后面的氣流相會合，因而就加快了流速，使帆的前面和后面及機翼的上面和底面的氣流產(chǎn)生了不同的流速。流速慢處的壓強比流速快處的靜壓強大，這個壓強差使機翼產(chǎn)生了向上的升力，也使帆獲得了向前的動力，在這里不妨也稱它為“升力”。帆所受的靜壓力FT，并不能全部用來推動船前進，真正用來推動船前進的是FT沿船頭方向的分力FR，F(xiàn)R的值要小于使船橫向移動的分力FH。盡管橫向力較大，但在實際行駛時，很少看到船橫向移動。而船向前進的速度卻相當大，先進的帆船和帆板，最快的時速，可達30至40 km造成這樣的前進速度，除了帆產(chǎn)生推力以外，還有一個重要因素就是船底的流線型，船浸入水中部分的橫向截面積遠大于縱向截面積，推力FR雖然比橫向力FH小，但船在水里前進時所受的阻力要比船橫向移動所受的阻力小許多。所以，F(xiàn)R推船前進效果就相當顯著。 2 帆船的航向限制和效益帆船既可在動壓力的推動下順風行駛，也可在靜壓力推動下逆風行駛。但帆船的航向不是完全沒有限制，在正逆風左右各約45度角內(nèi)，是無法產(chǎn)生有效的推進力的，但是太順風也不是很好的，因為這時伯努利效應消失。船靠風對帆的動壓力推動，而動壓力的大小決定于風對帆的相對速度，相對速度越大，動壓力就越大。然而船在動壓力的推動下，前進速度逐漸增加，風與船相對速度就會減小，因而風對帆的動壓: 回答者：網(wǎng)友

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