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徐星,你认为如果想要飞起来,需要达到什么条件?”她问。
“要有翅膀。
”徐星理所当然的说。
“对。
”白菲昕直笑。
他也没有说错,科学的第一步就是对自然界的模仿。
“但你老师的木鸟能飞,你的不能飞是为什么,明明都有翅膀。
” 徐星回答,“这个问题我想过了,是因为我太贪心,在上面加了部件,导致它太重才飞不起来。
” “嗯。
”白菲昕点头,“鸟的部分骨头是中空的,所以它们很轻。
” “什么!鸟的骨头是空的!”徐星震惊。
“对,如果你解剖过鸟类就能发现。
” “那我这就去打个鸟下来看看。
”说着徐星立刻就仰起头看天,仿佛现在就要打个鸟下来。
“你别急,”白菲昕黑线,“如果你想看,我让人在市场上买只大雁回来就是了。
” “嗯。
”徐星重新乖乖坐好了。
白菲昕决定不和他绕弯子了,直接说结论。
“如果想让木头鸟飞起来,起码得在三个方面做好。
简单点说,升力,阻力和速度。
” 这可是科学家花了百年来研究的课题。
“而你要做的,就是想办法加大升力,减小阻力,加大速度。
” 徐星怔住了。
“升力阻力速度?”他喃喃重复。
白菲昕安静地等了一会。
速度在这里是没办法解决的。
但升力,阻力都可以通过改变木鸟的形态来提升。
其实要研究流体力学,最基础的得明白欧拉方程和伯努利方程。
欧拉方程可以帮助求导,伯努利方程是研究压强和流体速度,密度和高度的关系。
但白菲昕不打算解释那么多,因为如果要解释,就得先解释牛顿第二定律。
还有微分和积分一系列的概念。
太复杂了。
反正是低速运动,不涉及流体粘度和温度。
比较简单,可以靠实际的尝试来手动调整。
徐星不过是想要做个木鸟而已,她想。
不用掌握公式,现象还是可以理解的。
白菲昕等了一会,看徐星好像回神了,干脆抽出两张纸张拎起来,并把它们放得极近,问,“徐星,如果我向这两张纸中间吹气,你认为它们是会并拢,还是会张开?” 徐星愣了愣,他没有注意过这种事情,根据直觉回答“会张开。
” 白菲昕吹了一下,两张纸贴在一起了。
“咦?”徐星不解。
这就是伯努利原理。
也是伯努利方程的表现形式之一。
白菲昕说出了概念:“在气流里,如果速度小,压强就大,如果速度大,压强就小。
” 徐星还是不理解。
白菲昕干脆捡起一根木棍,在地上画了起来,“因为两张纸之间,有我吹的气流通过,相比纸张外面,它的速度是变大的,所以这段空间的压强就突然小了。
是外面的压强把两张纸并拢的。
” “如果我们能够发现这个现象,并且搞明白它的原理,那么我们就可以把它应用在木鸟上。
” 徐星呆呆的,“这和木鸟有什么关系?” “当然有关,”白菲昕直笑,“我们能够改变木鸟翅膀的形态啊。
” 说着她画了木鸟翅膀的剖面图,底部是平的,上方是一个有坡度的形状。
“空气在翅膀前方被切割成两半,流过两个不同的平面,然后在尾部合流。
因为翅膀两面一个有坡度一个没有,空气流过
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