帆船逆风行驶原理.doc

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1、先做一个简单实验：以左手把直尺压在桌上，右手执笔以图1所示方向推向挨在直尺旁的三角板，三角板会向哪一方移动？图1以三角尺、直尺和笔模拟帆船逆风行驶所受的风力由实验可知，不论笔尖从那一方压到三角板的斜边上，三角板都依白箭矢方向移动。当笔尖沿着v的方向压到三角板的斜边上时，由于三角板是光滑的，它受到的压力R是垂直于斜边（也就是与v的方向无关）。这个压力R可以分解为两个分力（componentofforce）F1和F2，F1使三角板平行直尺移动（如图中白箭矢的方向）；F2使三角板压向直尺。而直尺有一反抗力P作用于三角板，把F2抵消，故三角板只能沿着F1的方向而移动。由图1可见，笔尖从北

2、向南压向三角板，但三角板却能向东北移动。在图1之右图表示，帆船受到偏逆风时，帆所受的风力R与帆面垂直（凡是没有摩擦力的相互作用力皆与接触面垂直），叫做扬力。R可以分解为F1和F2两分力。F1就是帆船的前进力；而F2则使帆船横向移动，叫做横流力。由于船底有一大片中央板，此板受水的阻力为P，此阻力抵消横流力F2，使船身不致发生较大的横向移动，而只能前进。图2表示帆船只要适当地驶帆及操舵，就可以采用之字路线逆风航行——顶着北风向北前进！图2帆船之字形逆风行驶 分力（componentofforce）：一力可以由两个或两个以上的力共同代替它的作用。这些成分的力就是该力的分力。很多初学者对

3、于帆船能够迎风行驶感到惊异。事实上，风对帆有两种主要的作用。一种作用可以称之为“拉”。在航行时，帆面是弯曲的。当风从弯曲的帆面两侧滑过时，会对帆产生一个向前或者侧向的拉力。由于稳向板或龙骨能抵销了风力向帆船正侧方向的分力，所以帆船在迎风状态下也能够以一定迎风角度向前。　　　　另一种作用称为“推”。帆船在正尾风航行时，帆阻碍了风的流动，从而风“推着”帆船向前运动。