三角帆逆风行驶的原理是什么

热心网友：逆风行驶的三角帆船，与横帆不同的是，他可以在船的横位上做幅度大得多的转向，直到它和船本身的长轴线形成一线为止，于是有人把他称作纵帆船。 公元886年，出现了可逆风行驶的三角帆船。据说，这种帆船是东印度群岛人发明的，帆呈三角形。与横帆不同的是，它可以在船的横位上做幅度大得多的转向，甚至可以与船的长轴成一线，有人称之为纵帆船。纵帆船逆风行驶时，先向一方转，然后再转向另一方，象盘山公路一样沿“之”字型蜿蜒向上。

热心网友：三角形的稳定性

热心网友：为什么帆船会斜向逆风行驶？ 将直角三角板的一边紧贴着水平桌面。左手的两个手指放在它的两侧，使它不会倒下。伸出右手的一个手指（或用一支铅笔）在斜边上，对三角板施加一个向右下方的压力。看一看，三角板将向哪边运动？ 三角板并没有向右边滑动，而是向左运动！这是怎么回事呢？向右下方的压力怎么成了三角板向左滑动的动力了呢？ 当斜边十分光滑的时候，压力F的作用效果和垂直于斜边向下的压力几乎相同。根据压力F的作用效果，我们又可以将压力F分解为水平向左的力F1和竖直向下的力F2。其中F1就是使三角板向左滑动的动力。当三角板受到磨擦阻力比较小的时候，就会向左运动了。 帆船遇到逆风的时候，它的受力情况同这个小实验中的三角板非常相似。在逆风中行船，有一股强劲的顶头风从正前方吹来，我们就要顺势将船头和帆面拨到两个不同的方向上，避免和逆风正向接触，让它斜向吹到风帆的一侧。跟小实验中的情形相似，这时作用在帆上的风力F可以分解成垂直于帆面的分力F'和沿帆面向后的分力F"。 显然F"对帆船的前进几乎没有影响，而垂直于帆面的分力F'却为帆船的前进提供了动力。可以再把F'分解成沿着船的龙骨线、指向前进方向的分力 F1和垂直于龙骨线的分力F2。分力F1当然就成了前进的动力，与船的前进方向垂直、横向推船的分力F2被这个方向上水对船的阻力平衡掉了。就这样，人们从逆风中获得了使船前进的动力！因此，“顶”风破浪的帆船，实际上并不是真的和风向在一条直线上面对面地蛮“顶”，而是偏过船头跟风的方向成一个锐角，巧妙地“顶”，从而从逆风那里得到前进的动力。 2为什么逆风行驶时斜向上前进？ 逆风行驶的帆船并不是始终朝一个方向行驶的。逆风中的帆船一般总是沿着S形的航线迂回前进的。当船偏左航行一段路程后，再将船头和帆偏向右前方。这时风仍然斜吹在船帆上，照样为帆船提供向前所需的动力。这样，帆船沿着S形的路线，逆风波浪，顺利地到达了目的地。水手们常把这种逆风驶帆的方法形象地称作“抢风行船” 帆船的行驶原理 为什么帆船会斜向逆风行驶？ 将直角三角板的一边紧贴着水平桌面。左手的两个手指放在它的两侧，使它不会倒下。伸出右手的一个手指（或用一支铅笔）在斜边上，对三角板施加一个向右下方的压力。看一看，三角板将向哪边运动？ 三角板并没有向右边滑动，而是向左运动！这是怎么回事呢？向右下方的压力怎么成了三角板向左滑动的动力了呢？ 当斜边十分光滑的时候，压力F的作用效果和垂直于斜边向下的压力几乎相同。根据压力F的作用效果，我们又可以将压力F分解为水平向左的力F1和竖直向下的力F2。其中F1就是使三角板向左滑动的动力。当三角板受到磨擦阻力比较小的时候，就会向左运动了。 帆船遇到逆风的时候，它的受力情况同这个小实验中的三角板非常相似。在逆风中行船，有一股强劲的顶头风从正前方吹来，我们就要顺势将船头和帆面拨到两个不同的方向上，避免和逆风正向接触，让它斜向吹到风帆的一侧。跟小实验中的情形相似，这时作用在帆上的风力F可以分解成垂直于帆面的分力F'和沿帆面向后的分力F"。 显然F"对帆船的前进几乎没有影响，而垂直于帆面的分力F'却为帆船的前进提供了动力。可以再把F'分解成沿着船的龙骨线、指向前进方向的分力F1和垂直于龙骨线的分力F2。分力F1当然就成了前进的动力，与船的前进方向垂直、横向推船的分力F2被这个方向上水对船的阻力平衡掉了。就这样，人们从逆风中获得了使船前进的动力！因此，“顶”风破浪的帆船，实际上并不是真的和风向在一条直线上面对面地蛮“顶”，而是偏过船头跟风的方向成一个锐角，巧妙地 “顶”，从而从逆风那里得到前进的动力。 2为什么逆风行驶时斜向上前进？ 逆风行驶的帆船并不是始终朝一个方向行驶的。逆风中的帆船一般总是沿着S形的航线迂回前进的。当船偏左航行一段路程后，再将船头和帆偏向右前方。这时风仍然斜吹在船帆上，照样为帆船提供向前所需的动力。这样，帆船沿着S形的路线，逆风波浪，顺利地到达了目的地。水手们常把这种逆风驶帆的方法形象地称作“抢风行船”

热心网友：三角形的稳定性

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热心网友：帆船航行的原理帆船的动力来源﹕帆船的最大动力来源是“白努利效应”，也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时，会产生一个向前向上的吸引力。因此，帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时，“白努利效应”消失，船只反而不能达到最高速。　　帆船的航向限制与效益但帆船的航向也不是完全没有限制，在正逆风左右各约45度角内，是无法产生有效益的前进力的。但是太顺风也不是很好的，这时“白努利效应”消失，船速会再度慢下来，同时也进入不稳定状态。而有逆风航行能力的船，若要往逆风方向前进，必须采取Z字形的路线才能到达目的地。 所以，不能张成有效弧形的帆，是没有逆风航行能力的。这些船只航行于大海上，往往要靠依照季节改变方向的贸易风，才能有去有回。像现代的帆船，都拥有良好的逆风航行能力。 帆船前行的原理帆船前行的原理人们通常认为帆船只能沿风吹动的方向移动 － 即顺风移动。但三角帆使帆船还能够迎着风移动（逆风移动）。在理解如何逆风移动之前，我们首先需要了解一些与船帆有关的知识。 船帆的最先着风之帆缘称作前缘，它位于船只的前部。后部的船翼后缘称作帆的后缘。从前缘到帆的后缘的假想水平线称作弦。船帆的曲度称作吃水，并且从弦到最大吃水点的垂直距离称作弦深。充满空气以形成凹面弯曲的船帆的一面称作迎风面。向外吹以形成凸起形状的一面称作背风面。了解了这些术语后，我们将继续介绍帆船运动。 帆船部件和术语船只借助帆的每一面所产生的力量沿着迎风方向移动。迎风面的正向力量（推力）和背风面的负向力量（拉力）合在一起形成了合力，这两种力量都作用于同一方向。尽管您可能不认同，但拉力确实是这两种力量中较强的力量。 在 1738 年，科学家丹尼尔·伯努力发现，气流速度与周围自由气流成比例增加，从而导致压力的降低，而这可令气流速度更快。这种情况在帆的背风面发生 － 空气流动速度加快并在帆的后面形成低压区域。 作用于雨伞的伯努力原理为什么空气加速？空气与水一样，都是流动的。当风汇聚并且风被帆分开时，一些风附着在凸起面（背风面）并将帆扯起。为了其上“未附着”的空气穿过帆，帆必须向不受帆影响的气流外弯曲。但此类的自由气流往往保持其直线流动并妨碍航行。自由气流和弯曲的船帆合在一起形成了一个窄道，起初的气流必须从中经过。因为它不能自行压缩，所以空气必须加速以从该窄道挤过。这就是气流速度在帆的凸起面增加的原因。 一旦发生这一情况，伯努力的理论就得以生效。窄道中增加的气流要快于周围的空气，并且在气流速度加快的区域压力将下降。这就产生了链式反应。随着新的气流接近最先着风之帆缘并分开，它更多地流向背风面 － 气流被吸引到低压区域并被高压区域所排斥。现在即使更大块的空气也必须更快地挤进凸起帆面和自由气流形成的窄道，这令空气压力更低。这一情况不断发展直至达到现有风力条 在了解了这些潜在的力量之后，我们如何在实际中借助这些力量来使船只移动呢？我们需要在风帆和风之间建立理想的关系，使风不但加速流动，而且可以沿着帆的凸起面流动。船帆和风之间的这一关系的一部分称作迎角。描绘与风平直的船帆。空气均匀分开到每一面上 － 船帆下垂而不是充满成弯曲形状，空气没有加速以在背风面形成低压区域，并且船只没有移动。但如果船帆与风向刚好成正确角度，则船帆会一下子充满风并产生空气动力。 迎角的角度必须十分精确。如果该角度保持与风太近，则船帆的前部将“抢风”或摆动。如果其角度太宽，则沿着帆的曲面流动的气流将分开并且周围的空气重新聚合。这一分离产生了旋转空气的“停转区域”，导致风速下降、压力增加。因为船帆的曲率将始终导致帆的尾端与风向所成的角度大于与最先着风之帆缘所成角度，所以帆的后缘的空气不能沿着曲面流动并返回周围自由空气的方向。理想上讲，在气流到达帆的后缘前不应开始分离。但随着船帆的迎角加宽，分离点逐渐前移并将其后的一切保留在停转区域。 迎角的影响您可能看到，除了迎角保持正确角度以使空气能够顺利通过外，关于风与帆关系的另一重要因素就是船帆必须具有正确的曲率，以保证空气始终附着在船尾。如果曲线太小，则气流将不弯曲，并且将不会产生导致速度增加的压挤效果。 因为向前的力量还是最强的，所以施加在船帆上的合力还稍偏向前的，但主要是侧方向。增加船帆作用以获得更多向前的驱动力还导致侧向力的更大的增加。因此，当风施加在侧面的力量达到最大时，船只是如何前行的呢？这涉及船帆与风的迎角，还涉及船只与水的阻力问题。水 在船只逆风航行时作用的力量合力的方向与帆弦近乎垂直。当帆弦与船只的中线平行时，主要力量几乎完全施加在侧面。但是，如果成一点儿角度，以便船帆产生的力量稍微向前，则船只本身会立即前行。为什么会这样？船的中线（即龙骨）作用于水的方式类似于船帆作用于风的方式。

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热心网友：依靠风力航行的帆船, 曾经是水上交通的重要工具。顺风行驶, 自然“一帆风顺”, 碰到逆风也能扬帆前进。 帆船逆风行驶时, 船头的方向与风的方向成一个角度。当风斜着吹在帆面上时, 总要产生一个垂直作用在帆面上的压力。它对船有两个作用,一个是使帆船有横向运动的趋势, 如图中箭头P所示 。由于船身横侧面积比较大, 船在这个方向运动遇到水的阻力很大, 实际上风力在这个方向的作用几乎全部被抵消了。另一个作用是使船沿着船的前进方向运动(船向),如图所示。帆船就是依靠风力的这种作用逆风前进的。 如果用一把直尺, 在直尺的边上放一块三角板。一只手将直尺按住,另一只手拿一支笔, 用笔头推三角板的一边。尽管我们用力的方向是向后的, 可是三角板却沿着直尺向前移动。这个道理和逆风行船的道理是完全一样的。 逆风行船时, 由于船头不能正对着风向前进, 帆船要沿着“之”字形路线, 左右迂回前进。我们的祖先早就用逆风行船的驾驶方法, 纵横于碧波万顷的南中国海和印度洋, 创造了航海史上的奇迹。