⚛ 物理

飞盘为什么能在空中稳稳飞这么远而不掉下来

看完这篇你会知道飞盘能平稳飞行是升力和陀螺效应共同作用的结果,和飞机起飞原理如出一辙

你有没有注意到,随手扔出去的飞盘,能在空中画出一条又平又远的弧线,像是被什么力量托着一样?换成一张纸片,扔出去就翻跟头乱飞;换成一个球,扔得再用力也没那么"飘"。飞盘到底有什么魔法?

飞盘的形状,本身就是一个小风洞

飞盘不是一块平板,它的截面是"上凸下平"的弧形——这和飞机机翼的截面几乎一模一样。当飞盘在空中飞行时,空气同时从上下两面流过。上面弯曲的表面让气流要走更远的路,跑得更快;下面平坦,气流走得慢。空气流得快的地方,压力反而小(这就是物理里有名的"伯努利原理",想象成高速公路上的车总是挤在一起,留下的"缝隙"反而让人觉得被吸过去)。这样一来,上面压力小、下面压力大,飞盘就被往上托起来了——这股力叫升力,和飞机起飞靠的是同一个原理。只要飞盘保持速度,升力就一直存在,它就不会轻易掉下来。

为什么飞盘飞的时候不会东倒西歪?

光有升力还不够。你试过用手指尖立一枚硬币吗?刚立上去的时候它东倒西歪,但如果让它高速旋转起来,反而能稳稳站住——这就是陀螺效应。飞盘被扔出去的时候,手腕会带动它高速自旋,这一旋,飞盘就像一个迷你陀螺,任凭风怎么吹,它都会顽强地维持原来的姿势,不轻易翻倒。你要是扔飞盘时不给它转速,光靠蛮力推出去,它马上就会翻滚着栽下来。旋转速度越快,飞盘就越"固执",越不容易被气流打扰,飞得也就越远越稳。

扔飞盘的角度和姿势,藏着大学问

有了升力和陀螺效应,飞盘还需要一个合适的"迎风角"——也就是飞盘盘面和飞行方向之间的夹角。如果飞盘完全水平飞出去,升力不够,飞不远;但如果仰角太大,就像你把手掌立起来迎风,阻力一下子变得巨大,飞盘会迅速减速掉落。高手扔飞盘时,会让飞盘保持一个微微上仰的角度(大约10到15度左右),这样升力最大、阻力最小,飞盘就能又稳又远地滑翔出去。

下次扔飞盘之前,记得用手腕甩出转速,比手臂用蛮力更管用——说不定,你扔出去的飞盘,和天上飞的客机,靠的其实是同一套物理原理呢。