基本介紹
簡介,飛行原理,簡敘,物理原理,投擲方式,使用建議,
簡介
澳大利亞飛鏢(又名飛來去器),是澳大利亞土著居民狩獵用的飛鏢(工具)。澳大利亞傳統的飛鏢是由兩片翼連在一起,組成的類似於香蕉或鐮刀之類的器具。通常由質地輕至的木片製成,但隨著科技的發達,越來越多的材料可以製作這種器具。使用時,當投擲姿勢正確時,並且在他飛行的過程中沒有遇到阻礙,即沒有遇到獵物等,他就會在空中劃出一道類似於圓形的軌道,最後返回到出發點的投擲位置。
飛行原理
簡敘
澳大利亞飛鏢的一般運動可分為:平動和轉動。因其表面是流線型,上面的流速比下表面的流速快,造成其上表面的流動方式為湍流,而下表面的流動方式為層流。所以當它飛行時,空氣經流過上表面所帶來的壓強小於下面帶來的壓強。正是這種壓強差,使得澳大利亞飛鏢產生升力,向上飛行。
物理原理
澳大利亞飛鏢在其所在的平面內以恆定質心速度與自轉角速度運動時所受的升力與力矩。
在澳大利亞飛鏢的正中心建立空間直角坐標系XYZ
一個翼片在空氣中飛行時以速度V在其所在的平面XOY內沿與其前沿垂直的方向Y平動時,所產生的升力為:
根據空氣阻力的公式:f=½CρSV²計算。
因為對稱性,四個翼片的C都相同
當翼片一邊逆時針旋轉,(根據右手螺旋法則可判斷其角速度ω沿Z軸正向),一邊向前飛行時,葉片上某一質點的速度是他的角速度與其質心的速度疊加所組成的。沿Y軸的速度為:
Vy=(ωr+v)y
兩個翼片升力的和為:
f=½Cρ∫(從-r到r)V²(x)adx
兩個翼片的升力對Y軸的力矩為:
M=-½Cρa∫(從-r到r)x(Vy)²(x)dx
澳大利亞飛鏢在空中旋轉循環一周的時間內平均升力為:
f=2(1/2π∫(0-2π)F(θ)dθ)
在澳大利亞飛鏢旋轉一周的過程中,分別對X軸和Y軸分別分析:
Mx=2(1/2π∫(0-2π)My(θ)Sinθdθ)
My=2(1/2π∫(0-2π)My(θ)Cosθdθ)
所以:當ω和Z軸正半軸方向相同時,力矩與速度方向相反,且在同一直線上
當ω和Z軸正半軸方向相反時,力矩與速度方向相同,且在同一直線上
但無論什麼情況,平均升力的方向一定向上
投擲方式
手持澳大利亞飛鏢,找到一個四周空曠的地方,拿著飛鏢的一個羽翼,可平行或與地面呈一定角度用力投擲。若中途沒有遇到障礙物,最後,飛鏢可自行飛回原處。
使用建議
孩子必須在成年人的監護下玩耍,以免使用不當造成意外。可在其外表適當點綴些鮮艷顏色,以免別人不注意造成誤傷。在夜晚時,也可在其外表塗一層反光或螢光材料,使得其飛行時光彩奪目。