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运动员张国伟用两个对吹风扇让纸飞机「悬停」,这是怎么实现的?从物理学角度如何解释?

动静贵州
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物理老师要是看了这个视频狂喜,就可以把TA踢出教师队伍了(体育老师除外)。

下面这个是跳高运动员张国伟视频[1]

00:16
跳高运动员张国伟在自己的社交平台上发布了一个创意小视频

然后我在X音上看了评论区,是酱婶儿的:

还有人说:明年高考的物理生要注意了。

视频中到底发生了什么?

在视频中,我们看到有两个小电风扇面对面放置,处于相同的高度,两个风扇产生的风会相撞在一起。接下来,一个纸飞机被缓慢而小心地放置在相撞的空气中间,然后......飞机就悬浮了。

我试了,不行。

然后我又在网上找攻略,攻略上说,飞机要折得完全对称,纸要很平不能皱皱,风扇要开到最低档,并设置为相同的风速,飞机要放在正中间不能有偏差,并调整两个风扇的距离,一旦风扇处在完美的距离上,就能看到纸飞机悬浮了[2]

我又试了,还是不行。

然后又去看了一下解释。大致的意思就是,两个风扇的风相撞时在某个高度产生了一个向上的气流,抵消了飞机的重力,然后纸飞机在气流中除了产生摩擦阻力和压差阻力以外,由于升力的产生,还会产生诱导阻力。诱导阻力利用纸飞机的角度和相对气流来使它保持恒定高度。然后又补充了一下,这是伯努利原理。

嗯,我看不下去了。

这要是能行的话,我们干嘛还去造风洞?

你要是说,一正一反的风扇,我还能再多说几段,但这两个民用级风扇对着吹,这中间的湍流得多复杂啊。。。。。关键这飞机还能倒着飞。。。。

然后我就又看了一遍视频。

姨,我发现,这个纸飞机在旋转时,旋转轴正穿过机身那条底边,也就是说,纸飞机是沿着那个底边旋转的。

这说明,至少有一根看不见的鱼线,横在两个风扇中间,飞机是挂上去的。这也解释了,为什么一开始放置的时候,要以那么奇怪的角度放飞机:

而且纸飞机放上去之后,马上就在重力的作用下倒过来了:

揭秘时刻

但这只是我的猜测啊,没有证据。

我不死心,就去搜了一下。发现这个视频并不是跳高运动员的原创,而是来自X上著名账号How Things work在6月19日发布的视频[3]

它的灵感来自2014年7月的一个油管视频,发布者是Science Channel[4]

再早一些,还有指向2010年Camille Laurelli的一个视频,但我找不到了。

然后,我就发现了,在Science Channel的这个视频最后,解释了他们是怎么做的:

看到了么?那就是鱼线!

我剪了一下精华的操作的视频,就放在最后吧:

00:30
纸飞机在两个风扇间,飞起来了?!

总结

饶了学生吧,放学生一条生路吧,别再拿运动员发的视频当物理题了。

参考

  1. ^https://www.douyin.com/video/7519355032790207753
  2. ^https://stevespangler.com/experiments/floating-paper-plane/
  3. ^https://x.com/HowThingsWork_/status/1935666462116429989
  4. ^https://www.youtube.com/watch?v=TnJdVFoZxZc
太空僧
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