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Illustration of Aerodynamics

空气动力学

空气动力学是物理学的一个分支,研究空气和其他气体的运动,以及它们对在其中运动的物体所产生的力。它是飞行以及飞机、汽车和其他车辆设计背后的关键原理。

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故事

空气动力学的自述

想象一下,有一股看不见的推力,能让旗帜在微风中荡漾,能让风筝在天空中飞舞。我帮助鸟儿们不用扇动翅膀就能翱翔好几个小时,我还带着微小的蒲公英种子踏上漫长的旅程。我可以是轻柔的低语,也可以是强大的咆哮,推动着帆船穿越蔚蓝的海洋。你有没有想过,为什么纸飞机会在房间里滑翔,而不是直接掉到地上?那就是我,在空气中玩耍。

大家好!我的名字叫空气动力学。几千年来,人们看着我的杰作,梦想着有一天他们也能飞翔。最早仔细研究我的人之一,是一位来自意大利的天才艺术家和发明家,他叫列奥纳多·达·芬奇。大约在1500年左右,他花了无数个小时观察鸟类,描绘它们的翅膀如何弯曲和包裹空气。他的笔记本里画满了令人难以置信的飞行器图纸,其中一个叫做“扑翼机”,设计得就像鸟儿一样扇动翅膀。虽然他的机器从未离开过地面,但达·芬奇明白了一个关键的秘密:物体的形状对于它如何在空气中移动至关重要。

但人们又花了好几个世纪才真正理解我的规则。在1799年,一位名叫乔治·凯利爵士的英国工程师终于破解了密码。他意识到,任何物体飞行时,总有四种主要的力量在起作用:升力、重力、推力和阻力。想象一只在天空中滑翔的鹰。它的重力是地心引力向下拉它的力。但它翅膀特殊的弧形形状会产生一种叫做升力的向上的力。为了向前移动,它需要一个推力。而当鹰移动时,空气会向后推它,这叫做阻力。乔治·凯利爵士发现,要让一个物体飞行,它的升力必须大于重力,推力必须大于阻力。他惊人的发现为他赢得了“航空之父”的绰号。

当我的规则终于被理解后,人类飞上天空只是时间问题。实现这个梦想的是来自俄亥俄州的两位兄弟,奥维尔·莱特和威尔伯·莱特。他们是了不起的发明家,他们不只是梦想——他们动手建造、测试,并从错误中学习。在1901年,他们建造了一个小型的风洞,测试了200多种不同的机翼形状,以找到最完美的一种。经过多年的努力,在1903年12月17日那个寒冷的早晨,在北卡罗来纳州的基蒂霍克,他们准备好了。奥维尔驾驶着他们的飞机“飞行者一号”,进行了长达12秒的惊人飞行。这是历史上第一次有动力、可控的飞机成功飞行。他们运用我的原理,永远地改变了世界!

今天,我正以各种方式忙着帮助人们。我帮助巨大的喷气式飞机载着乘客飞越海洋,我让赛车变得超级流畅,这样它们就能以更小的阻力在赛道上飞驰。工程师甚至用我的原理来设计更快的自行车、飞得更远的高尔夫球,以及能产生清洁能源的更安静的风车。每当你看到一架飞机划过天空,或者感觉到高速列车驶过时带起的风,那就是我在工作。我就是物体在空气中运动的科学,我随时准备着帮助梦想家和发明家们飞向天空。你又会借助我的帮助去探索怎样的新高度呢?

惊人事实

关于

空气动力学是物理学的一个分支,研究空气和其他气体的运动,以及它们对在其中运动的物体所产生的力。它是飞行以及飞机、汽车和其他车辆设计背后的关键原理。

研究 1505
阐述 1799
验证 1903
里程碑 1947

参加测验

问题 1 的 5

在故事中,“扑翼机”是什么?

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空气动力学
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