⚛ 物理

飞盘不转就会乱飞?原来稳定飞行藏着这个秘密

看完这篇你会知道旋转为什么能让飞盘稳定飞行,以及手腕那一甩到底在做什么

你有没有试过不转着扔飞盘——那个东西会像一片落叶一样,歪歪扭扭地扑到地上,完全不听话。但只要轻轻一旋,它就能平平稳稳地在空中滑翔好几十米。转与不转,差别怎么那么大?

为什么旋转能让飞盘"站稳"?

想象你拿着一枚硬币,竖起来放在桌上,它马上就倒了。但如果你把它用力转起来,它就能一直"站"着旋转,迟迟不倒。这就是物理里大名鼎鼎的陀螺效应——一个东西转得越快,它就越"固执",越不愿意改变自己的姿势。飞盘也一样,旋转给了它一股"认死理"的劲儿,外面的风来推它、空气来扰它,它都不为所动,始终保持那个让它能飞起来的倾斜角度。不转的飞盘呢?就像一块砖头扔出去,空气一推,它立刻翻脸,直接翻个底朝天摔下来。

飞盘是怎么靠形状"骗"过空气的?

飞盘的横截面很有讲究——上面鼓、下面平,跟飞机的机翼是同一个设计思路。当飞盘在空中飞行时,上方的空气要走更长的路,跑得快,气压就低;下方空气走短路,跑得慢,气压就高。高气压把飞盘往上顶,这就是升力,飞机靠它飞,飞盘也靠它飘。但升力是有条件的——飞盘必须保持一个合适的迎风角度,既不能太平也不能太竖。这就回到了旋转的作用:正是旋转产生的陀螺效应,让飞盘死死咬住那个"黄金角度"不放,升力才能稳稳地把它托住,一路飘出去。两件事缺一不可,单靠形状不转会翻,单靠旋转没升力会直接砸下来。

怎么扔才能让飞盘飞得又远又稳?

知道了原理,扔飞盘就有方向感了。关键有三点:第一,手腕甩出去的瞬间要发力"搓"一下,这一甩产生转速,转速越高,飞行越稳;第二,出手角度微微向上偏一点点,大约5到10度就够,太平了没有升力,太斜了风一来就翻;第三,顺风扔,别跟风对着干,风从背后推着它,能飞更远。很多新手失败是因为只顾着扔远,手腕没给够转速,飞盘在空中没走几步就"崩溃"了。记住:转速才是飞盘的命根子,距离是其次。

下次在公园扔飞盘,不妨想想:其实你每一次扔出去,手腕那个不起眼的甩动,调动的是跟陀螺仪、飞机机翼一模一样的物理原理——那些工程师设计卫星姿态控制系统时用到的东西,你的手腕每天都在随手"用"着,只是没察觉而已。