工力论文关于竹蜻蜓.doc

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1、竹蜻蜓中的力学摘要：本文简述了竹蜻蜓的构造，用理论力学的知识浅析竹蜻蜓的力学原理，简单介绍其原理在日常生活中的应用，相关发明，以及从中的到的感悟。关键词：竹蜻蜓，力学原理，螺旋桨竹蜻蜓是一个简单又神奇的玩具，从古代到现在一直受到孩子们的喜爱。在中国晋朝（公元265年—420年）葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述：“或用枣心木为飞车，以牛革结环剑，以引其机。或存念作五蛇六龙三牛、交罡而乘之，上升四十里，名为太清。太清之中，其气甚罡，能胜人也。”其中的“飞车”被一些人认为是关于竹蜻蜓的最早记载。其外型呈T字型，两手搓动直杆，它就旋转着飞上了天空，然后落下

2、。在漫画哆啦a梦中常常出现竹蜻蜓的身影。竹蜻蜓中蕴含的力学原理启迪了人们发明螺旋桨等。在学习了《理论力学》后，就可以浅析其中的原理。一、力学原理竹蜻蜓由两部分组成。一是竹柄，是一根长约20cm，直径约5cm的木棒。二是“翅膀”，用一片长18至20厘米、宽2厘米、厚0.3厘米的竹片（现在多为塑料片），中间打一个直径4至5毫米的小圆孔，用于安装竹柄。叶片是斜面，并且两个叶片是中心对称的。叶片的斜面起关键作用，当转动棍子使得叶片旋转起来的时候，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。如图所示

3、，竹蜻蜓以w转动，空气给叶片的力为F，可以分解为水平力与竖向力，当2>W时，就会有向上的加速度使得竹蜻蜓向上飞起，由于两个叶片是中心对称的，所以两个的方向相反，产生力矩使的竹蜻蜓角动量减小直到2

4、父”的英国人乔治·凯利就对竹蜻蜓着迷。他的第一项航空研究就是在1796年仿制和改造了“竹蜻蜓”，并由此悟出螺旋桨的一些工作原理。他的研究推动了飞机研制的进程。并为后人研制直升机带来灵感。螺旋桨的原理与竹蜻蜓有很多相似之处，飞机螺旋桨在发动机驱动下高速旋转，产生拉力，牵拉飞机向前飞行。桨叶在高速旋转时，同时产生两个力，一个是牵拉桨叶向前的空气动力，一个是由桨叶扭角向后推动空气产生的反作用力。由于前桨面与后桨面的曲率不一样，在桨叶旋转时，气流对曲率大的前桨面压力小，而对曲线近于平直的后桨面压力大，因此形成了前后桨面的压力差，从而产生一个向前拉桨叶的空气动力

5、，这个力就是牵拉飞机向前飞行的动力。另一个牵拉飞机的力，是由反作用力而得来的。莱特兄弟发明飞机也由竹蜻蜓中得到不少启发，例如飞机的机翼，向前飞行时，倾斜的机翼受到空气的作用力，有向上的分力。三、感悟我们身边的力学问题有很多，这次用理论力学的知识简单的分析了一下竹蜻蜓的原理，在这当中学到了很多，还懂得了螺旋桨的原理，也学会了怎样用学到的知识去分析我们身边的事物，更加全面的去理解事物。在这之中也发现学到的知识的确还不够全面，有些问题不能分析到位，例如竹蜻蜓的叶片倾角与面积的具体数值等。因此要不断地汲取知识，完善自己。