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梅乐芝经理的科普文章(四) (第9/10页)
/br>巴西有个球员儒尼尼奥擅长踢飘忽球,仔细观察电视慢镜头回放中的忽左忽右轨迹以及球本身。网球、高尔夫球、台球、排球都有旋转形成轨迹偏移情况,最突出的还是乒乓球,球拍制造旋转的能力超强,当然主要还是球员技术。在自己熟悉的球类运动中实践旋转的制造,是否能总结出制造旋转的规律?操场和球不是必须品,玻璃珠及类似物品也可以尝试。球表面粘滞流体,带来马格努斯效应,也降低球的旋转。观察高尔夫球,其表面有大量小坑,这个可以大幅度增加高尔夫球的飞行距离和旋转时间。小坑里的空气,旋转飞行时一直保持着内,在飞行中外部气流与坑沿上的空气膜作用,对球的飞行和旋转的摩擦作用远小于光滑球面的结果。同时气流可更顺利抵达球的背后,球的迎面和背后的压力差别小,球可以飞的更高更远。在博物馆里面寻找古代的类似玩具,是否表面有同样结构?自然中的风筝:在大风中,蜘蛛被吹上千米高空,而它吐出的丝长长地拖着后面。由于蜘蛛轻小,风很轻易就将蜘蛛带到几百公里以外的地方。当海中火山喷发形成一个新的岛屿时,首先到来的就是蜘蛛及其他类似体型的昆虫,植物的种子虽然来了,但还没有适合的条件发芽生长。而最早在这里生存下去动物就是蜘蛛,为什么?秋天大雁南飞,经常是人字形或一字形。难道大雁有检阅队伍的爱好?早期解释是大雁如此可以节省不少体力,这种说法可能过于乐观。结合这些群体生活的迁徙鸟类行为,后来的解释大致是综合因素,大雁这样飞行便于确定队伍中各自的位置,至于节省体力尚待进一步分析。大约可估计,节省体力存在,但不如通常认为的那么多。不过鸟类长途跋涉后,体重减轻可达30%以上,节省一点体力就意味着生存可能性更大。另外鸟类飞行无法和飞机相同,翅膀还要产生向前的动力。电视慢镜头可以显示鸟类扇动翅膀的动作,和昆虫的方式不同(鸟类挥动翅膀,从鸟翼前缘向后方生出旋涡状的气流,和飞机螺旋桨后方产生的气流非常类似。例外:蜂鸟,体型非常小,飞行方式是鸟类和昆虫的结合)。除了进行有组织飞行外,降低体力消耗主要是降低飞行时空气对身体的阻力。通常所说的流线型,就是指那些有效降低空气或水阻力的外观结构。以空中为例,飞行时什么因素影响阻力?鸟表面粘滞着一些空气,这些粘滞空气和翅膀两侧气流作用带来阻力及升力。空气迎面冲来,相当于临时压缩,压力增加。而背后部分则空气补充滞后,相当于临时膨胀,压力减小。那么正面和背后的空气压力差也成为阻力的来源。除了提升升力的飞羽外,那些覆羽将整个轮廓构造为流线型,使得正面空气更易流
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