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为什么迎风投掷铁饼比顺风投掷更好?
发布时间:2025-04-17
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在大多数体育运动中,当风在你身后时(顺风)投掷或者奔跑比对着风(逆风)做这些更容易。在足球比赛时,各队抛硬币来决定谁顺风踢。在航行中,顺风更容易也更快,而逆风更缓慢。在田径运动中,100米短跑的世界纪录在顺风的情况下更容易被打破。在大多数体育运动中,顺风是更有利的。

然而,在投掷铁饼这一比赛项目中,逆风是更有利的。实际上,有资料证明,在只有10米/秒的逆风中,铁饼能多飞出8米。虽然,铁饼一直受到来自逆风的阻力,但铁饼因为上下两面的压力差而产生的升力比受到的阻力更有意义。因为铁饼将在空中停留的时间更长,它会飞得更远。是什么决定了层流速度与湍流速度之间的差异?

当一个流体运动从低的层流速度达到更快的湍流速度时就会形成涡流。流体的流动在哪一点从层流向湍流转变取决于多种因素,用雷诺数来描述。这些因素包括速度、流体密度、截面面积以及流体的黏滞度。下击暴流是水滴从雷暴云下落时由于雨水的蒸发而造成的。突发的蒸发过程使空气快速冷却,这些空气会比云中其余的温暖的空气变得更重。

然后冷空气快速落到地面并射向各个方向。下击暴流产生的风速可以达到高于100英里/小时(161千米/小时)。层流向湍流转变的例子是什么?层流向湍流转变主要在流体速度增加时发生。

一个发生转变并产生涡流的例子是烟雾从香烟升起。当烟雾从一根香烟上产生时,烟雾流缓慢地升起,但是当升高到离燃烧的香烟2~3厘米的高度时,这些烟雾因为周围更冷的空气浮力而加速了。就是在这里,层流转变成湍流,也是在这里,烟雾中的湍流形成了不可预测的涡流。

为什么对飞机来说,下击暴流是非常危险的?当飞机靠近前方的下击暴流时,风速非常快,增加了机翼上方气流的速度而减小了压力,飞机将升向更高的空中。当飞机与下方的气流碰撞时,它就会快速落向地面,直到它飞出这个下击暴流,最后,在逃离这个下击暴流时,飞机受到了巨大的顺风,这会降低通过机翼上方的风速,降低飞机的升力和灵敏性。

很多人认为下击暴流实际是龙卷风,因为它们携带难以预测的强风,并发出巨大的声音。造成飞机失事的第一大原因是飞行员出错,而下击暴流则是造成飞机失事的第二大原因。实际上,有三十多架飞机因为下击暴流失事。在高空飞行时,下击暴流可能只是一次令人惊慌的经历,因为飞机在坠毁前必须要下落非常远的距离,然而如果是在低空飞行,下击暴流会很容易将飞机向下推,直到飞机失去控制撞到地面。1903年12月17日,在北卡罗来纳州的基蒂霍克发生了什么?

就是在这一天,奥维尔·莱特(Orville Wright)和威尔伯·莱特(Wilbur Wright)兄弟二人预热了他们的1903年莱特飞机上的发动机,然后在冬天寒冷的大风中起飞。奥维尔驾驶飞机飞行了12秒,飞行距离为120英尺(36米)。

在同一天的晚些时候,威尔伯飞行了将近1分钟,并飞过了852英尺(255米)的距离。这架1903年的莱特飞机重只有600磅(272千克),拥有40英尺(12米)的翼展,在那天只飞行了4次,因为在威尔伯的那次852英尺(255米)的飞行之后,风使飞机摇摆颠簸,毁坏了机翼、发动机和链条导向装置。