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【施物招领】少年,你想做“飞猪”吗?

2020-04-30
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相信大部分同学在小时候都玩过纸飞机。


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纸飞机,学名:自主动力空气动力学物理模型,由于它是最容易掌握的一种、也是可玩性较大的一种折纸类型,所以深受初学者乃至高手的广泛喜爱。

现今纸飞机飞行最远的世界纪录是由美国纸飞机大师John Collins(他被大家广泛称为“Paper Airplane Guy”)设计的纸飞机“Suzanne”所保持。在2012年2月26日,“Suzanne”由橄榄球运动员Joe Ayoob投掷出69.14米,打破了之前保持了9年的纪录。


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“Suzanne”的折法,之前施老师有在“施物招领”中介绍过,就不再重复了。今天施老师想给大家推荐三种非常另类的纸飞机。不过在学习制作之前,施老师还得提醒大家,注意安全!特别是使用工具的时候!


一、滚筒式纸飞机


听到滚筒式,大家脑海中大概会浮现出这样一个神秘的机器。


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其实我们的滚筒式纸飞机,是这样子的:


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我们先来看一下飞行效果。


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想知道它是怎么折出来的吗?

其实很简单,只需要一张A4纸就行了。


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先沿着长边,翻折大约三分之一的厚度。


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把折叠的部分对折。


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然后再对折。


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利用桌边,把折好的纸张压成弧形。


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然后把最后一次对折的纸打开。


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把纸的两边弯过来,一边插入另一边之中,形成筒状。


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按照之前的折痕,再次折进去。


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就完成了。


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不过想要滚筒式纸飞机飞得又远又稳,在投掷的时候需要一定的技巧,那就是——旋转。


我们在扔出去的时候,手要让飞机快速地旋转。这样的话,并不需要很大的力气往前,只需要轻轻推出即可。


那究竟是什么力让滚筒式纸飞机往前飞这么远的呢?


它是“马格努森效应”的一个应用,让子弹边旋转边飞出来增加它的稳定性也是一样的道理。如果要解释这个效应的话,我们还得提一下伯努利原理。简单点讲的话,就是:对于流动的气体和液体来说,流速越快的地方压力越小,反之,流速越慢的压力越大。


比如,当我们把两张纸平行竖放,从上往下朝纸的当中吹气的时候,这两张纸不但不会被吹开,反而会合拢。


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这就是因为纸当中的空气流速快,压力小,外面的空气流动很慢,压力大,就把纸往当中挤了。


再比如,捏住长纸带的一端,放在嘴巴下方,向前吹起,原本下垂的纸也会跟着飘向前。


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这是因为,纸带上方的空气流速大于下方的流速,所以下方的压力大,把纸带往上托起的缘故。


还有就是之前施老师给大家介绍过的“会飞的魔球”中,吹风机能让乒乓球悬浮在空中:


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或者吸管+瓶盖的组合能“吸”住小球:


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也都是这个原理。(有兴趣的同学可以点击【施物招领】会飞的魔球(1)


当然,固定翼飞机能飞在空中,也是因为它。


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让我们回过头来看看滚筒纸飞机吧,当它边旋转边沿着一条略弯的弧线飞行时,它上方和下方的气流流速不同,产生一个向上的升力,直到它旋转的速度慢慢减弱,才下坠。


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同学们,你们看明白了吗?


国外还有一位资深爱好者,对这种纸飞机做了改进,并制作了3D打印版的飞机。


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二、Loop Glider


我们再来看看第二种利用伯努利原理飞行的纸飞机吧。它的名字叫“Loop Glider”。


想要制作它,我们需要纸、吸管和胶带。先在纸上画出两厘米宽,10厘米和16厘米长的两条纸带。


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把它们剪下来。


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用胶带把它们分别卷成两个纸环。


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然后将吸管剪成大约15厘米长,把两个纸环贴在吸管的两端,就完成了。


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是不是很简单?大家试试自己做一下,看看效果吧。


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施老师在网上找到一张解释这个纸飞机工作原理的图,大家能看懂吗?


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三、太乙飞猪


去年暑假,电影《哪吒之魔童降世》引起了一波国产动画的狂潮。除了“我命由我不由天”以外,相信很多同学对太乙真人的“座驾”记忆犹新。那憨憨圆圆的外形非常的可爱。


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感谢初中部李春雷校长,为同学们提供了用纸就能做“太乙飞猪”的方法。接下来,我们自己也来做一只“太乙飞猪”吧。


需要的器材有:A4纸、胶水、剪刀。


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先把纸的一角折起来。


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然后把多余的长方形剪掉,留着待会儿用。


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把正方形的纸摊平,把一角折到正方形的当中。


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将折叠的部分对折。


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再对折。


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用桌子的边把纸压弯。


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两边粘起来,作为“飞猪”的主体。


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把刚刚剪下的长方形纸裁成两条。


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取其中一条粘在主体的上方,就完成了。


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让我们来看看飞行效果吧。


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这扑扇着大耳朵的飞行姿势,是不是很像太乙真人的那只可爱的飞猪呢?


如果你还想再加些东西的话,可以利用剩余的纸张,做四个猪蹄。


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粘在身体的两侧。


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剪下一条细纸带,折成波浪形。


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粘在身体后面,做猪尾巴。


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然后把多余的纸剪成这样的形状。


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做成猪鼻子的样子。


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粘在猪头前面,就完工了。


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和前面两个纸飞机不同的是,“太乙飞猪”只要轻轻放手,它就能滑翔,你放飞的高度越高,它飞的就越远。


这三种纸飞机是不是很有趣?大家一起来动手做做看吧。不过如果大家在校内试飞的话,请一定要注意教室和校园的干净整洁哦!我们下期“施物招领”再见!







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施你长技,格物致知!

好看、新奇、好玩的物理尽在“施物招领”~

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Fang Yuan

美国普渡大学生物工程荣誉学士

美国普渡大学生物工程荣誉学士

· 该生物工程专业连续多年US NEWS全美排名蝉联榜首

· 专攻微生物与细胞工程,在校期间参与微生物工程优化项目,并有BSL-2级别生物实验室工作经历

· 多年A-Level和AP辅导经验,成功帮助数百名学子圆梦美国名校

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