回力标的原理.docx

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1、回力标的原理?回力标的两翼具有类似机翼的形状:其一面较为突起,另一面则比较平坦(如下图,在A到E表面均可见)。在旋转过程中流经上表面的空气速度大于下表面,由伯努利方程可知,上表面的气压小于下表面。noJivnuke.oiog 1 &新叩首先,我深刻地认为我们应该先明确以下回力标的投掷方法。(如下图)力标受到两个方向的力:一是运动员手腕给予的x轴方向的力,二是运动员腰部给予的z方向的力。(事 实上其受到的腰部上的力的方向应该是在出手的瞬间,整个身体画过的圆周的,在出手瞬间转到的圆上一 点切线方向。这个力是x与z方向上的合力,可以分解一部分到z轴)简而言之就是回力标在出手瞬间并 非是铅垂方向的,而

2、是与之形成一定角度,将导致压力差形成的力被分解成两个力:竖直的力与重力相抵 消,提供升力;水平的力可以将整个回力标的形状推成水平的方向。有如下图情况的出现:上蠢卜序面在水平飞行的状态下,上凸下平的形状可以继续由伯努利方程知:上方空气流速大于下方,则上方气压小 于下方,气压差给回力标提供了升力。至于回力标旋转的原因,其初速度当然是由手腕提供的。回旋的作 用与直升机类似:以更高的效率切割空气,形成上下压力以提供升力。以上就是回力标的基本飞行方式:水平方向依靠初速度;竖直方向通过压力差提供升力。接下来来说一下 回力标形成的路线的原因。首先必须说一下“进动性”:(引文源自百度百科页面)所谓“进动性”,

3、就是当陀螺转子以高速旋转时,如果施加的外力矩是沿着除自转轴以外的其它轴向,陀螺并不顺着外力矩的方向运动,其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直,这种特性,叫做陀螺仪的进动性。根据定义,若要应用进动性,必须满足两个条件:(一)物体在旋转,显然可见;(二)对物体施加的外力的力矩是沿着除了自转轴以外的其他轴向,此处施加的外力是升力在y轴方向,则其力矩的方向则与垂直,在x或z方向与处于y轴的自转轴方向不同。综上,进动性可以应用。继续根据定义可得:因为转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直,经过分类讨论可知:转动角速度在x、y、z三个方向都存在。在y方向上多余出来的角速度(下图中F(g)正是回力标向上

4、爬升的原因,在水平方向上的x和z方向的角速度(下图中T(x)、T(z),则是回力标转向的原因,如下图:水平方向上的力即可 完成一个转向。那么同时,升力的水平分力方向也随之发生改变,而不断转向的水平分力使回力标具有了 角加速度,成为了回力标的圆周飞行的向心力。这样一来,回力标就能够不断在进动力矩作用下转向,并 且以借此形成的角速度完成一个完美的闭合圆形路线。以上。思路、图片源自:图解回旋镖/感谢评论区撩起一把火指正掷出时回力标受力分析图。/进动性部分略有改进,感谢一位同学的指正。O Fold in half to make Cut with a pair of scissors Foldin the dotted Iinecrease and fpld backO FoId in the dotted line 。crease Fold to rnake and fold backOpen the pocketFold to meet the center Iinethe pocket fron 女Fi nishedineFold to make crease and fold backFlatten the pocket to square*Two ways to let flyDiaRrai:Fumiaki StiinguA Flying Cicada

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