平衡竹蜻蜓的原理

题目

平衡竹蜻蜓的原理
可以在任意支点上平衡的竹蜻蜓,不是那种会飞的竹蜻蜓

答案

竹蜻蜓是我国古代一大发明.玩时,双手一搓,然后手一松,竹蜻蜓就会飞上天空.旋转好一会儿后,才会落下来.这种简单而神奇的玩具,曾令西方传教士惊叹不已,将其称为“中国螺旋”.二十世纪三十年代,德国人根据“中国螺旋”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨.
竹蜻蜓的叶片和水平旋转面之间有一个倾角（这个倾斜角度是可以调整的）. 当旋翼旋转时,旋转的叶片将空气向下推,形成一股强风,而空气也给竹蜻蜓一股向上的反作用升力,这股升力随著叶片的倾斜角而改变,倾角大升力就大,倾角小升力也小.当升力大于竹蜻蜓的重量时,竹蜻蜓便可向上飞起. 竹蜻蜓的叶片和旋转面也保持一个倾角,所以当我们用手旋转竹蜻蜓时,它会得到空气的反作用推力而向上飞出. 翼面的阻力面积愈大作用力愈大,因而反作用力也愈大（浮力也愈大）,竹蜻蜓就飞得愈高.但是我们也发现阻力面积愈大,所需的旋转力愈大,因此在实际竹蜻蜓的操作中并不实用,可能需要在力与角度面积中找出一个平衡点使得竹蜻蜓省力好操作又飞得高.