​怎样放风筝才飞得起（怎么才能让风筝飞得又高又稳？你的巧“力”用对了吗？）

怎样放风筝才飞得起（怎么才能让风筝飞得又高又稳？你的巧“力”用对了吗？）

“只凭风力健，不假羽毛丰。红线凌空去，青云有路通。” 同学们猜一猜，这是在描述什么事物？

答案是：风筝。

这段时间，只要天气晴朗，杭城百姓最喜爱的户外活动，或许就是“西湖里面划船儿，广场上面放鹞儿”。寒气渐消，春风拂面，杨柳绿，纸鸢飞，又到了放风筝的好时节。

平日里，相信同学们都看过、放过甚至制作过风筝。对于这个早已司空见惯的事物，我们还可以再多一点好奇心：制作风筝有哪些讲究？风筝为什么能飞上天？放风筝有哪些技巧和注意事项吗？

这次，我们专门邀请到了夏衍初级中学科技辅导员彭乾水老师，他将结合自己在教学中的模型制作、科技创新项目研究经验，为大家讲一讲风筝中的科学知识。

小小风筝藏乾坤

是人类最早的飞行器

燕子、蝴蝶、蝙蝠，福字、扇子、宫灯、哪吒闹海……现如今，风筝的图案各式各样，形态更是栩栩如生。

但是，小小的风筝，想要成功制作出来，可并不容易。

说起风筝的制作工艺，不得不提起曹雪芹。说到他，同学们必然想起《红楼梦》，在这本名著中，读者们可以看到，曹雪芹对金石、书画、风筝、编织、医学、建筑、烹调、工艺、印染、雕饰等各门学问几乎无不精通。而在曹雪芹所著的《南鹞北鸢考公志》中，就记载了传统的风筝制作工艺，讲究”四艺”——扎、糊、绘、放。

流程看似简单，实际制作起来却非常考验手艺。比如，扎一副对称、符合力学的风筝骨架，左右吃风面积和重量相当是最基本的要求。比如，图案样式要做到远眺清楚，近看真实的效果；再比如，安装提线时，要找到风筝的中心点，让两边能平衡，一般先找个初始调节点，拉起来之后如果感觉飞得不好，再进行微调。同时，风筝一般都有长长的尾巴，这尾巴也起到了平衡的作用，使风筝不会在空中乱转。

当然，风筝做得好不好，试飞一下才知道。想要把风筝放得好，里面的学问也不小：放风筝如同赛马，一线相连，风筝线就如缰绳，紧拉绳子，就像驯马一般，人随漂移而前后奔走。这个过程中，是要研究大气流向的，还要依据风力调整提线角度，考虑风筝的受风面积、重力点等问题，比如今天吹偏北风，那边有几幢楼可能有多少影响，哪个位置需要一把拉上，心里都要有数。

当我们穿越漫长历史，还会发现，在一些“超级玩家”手中，风筝被赋予了更伟大的使命。他们利用风筝升空的原理，进行了很多科学实验，对人类的发展起了巨大的推动作用。

最有名的是威尔伯.莱特和奥维尔.莱特，莱特兄弟受到风筝的启发，先后制成三架风筝式滑翔机，进行了上千次的放飞试验，不断探索和改进，最终研制出第一架使用内燃机的飞机。

挣脱重力，从大地飞上天空、宇宙，一直都是人类的梦想。中国发明的风筝，诞生于两千多年前，就是人类最早的飞行器，也是世界上第一种重于空气的飞行器。所以，下次再去放风筝时，同学们可别忘了，你们手上的风筝可不仅仅是民间工艺品和玩具，它曾对科学技术的发展也起到特殊的作用。

纸鸢为何能够飞上天

受力分析破解“小技巧”

同学们都知道，地球上有质量的物体都受到重力作用，宏观表现为生活中各种物体在无支持力作用下都会自由落体运动。风筝也不例外。

那么，比空气重的风筝，为什么能飞上天呢？

结合生活中的经验，风筝想飞上天，要有两个必要条件：一是要在有风的天气下；二是风筝得有提线的牵引，“断线的风筝”必定很快会掉下来。

那么，风筝起飞一定需要风吗？回答这个问题之前，我们先设想两个情景：

第一个情景，风筝在月球上能不能起飞？我们知道，风筝起飞要受到一个竖直向上的力，这个向上的力不会是由向下绳子的拉力产生，而是空气作用产生的力，月球上没有空气，所以月球上风筝起飞无法起飞。

第二个情景，风筝在无风情况下能不能起飞？先思考一下，上面提到的空气的力是什么，中学科学课本中提到，空气在不同的流速下会有不同的压强，当压强高的区域向气压低的区域移动时候，就形成了风。在无风情况下，空气中各个区域的流速是一致的，也就是空气密度分布均匀，此时风筝在飞行过程中无论哪个朝向，空气流速相对风筝各部分也都是相等的，不能形成压强差，也就无法给风筝一个力。所以，风筝起飞需要风。

通过以上两个场景的分析，我们了解到，放风筝需要借助风的力量。

同时，同学们还应该知道，大多数情况下，我们在地面上遇到的不是强对流风，而是地面风，地面风流动方向基本平行于地面。当风筝横断地面风时，风筝迎风的一面阻塞空气分子，改变了空气分子动量，产生一个垂直风筝面的力，若此时风筝倾斜，这个力分解为两个方向的分力，一个是与地面风流方向一致的水平分力，另一个力是竖直向上的分力，这个力即为风筝飞升的升力，也就是我们所说的扬力。

从大气压强角度来解释，风筝在空中受风作用，风筝下层的空气受风筝面的阻塞，空气的流速减缓，大气压强升高；风筝上层的空气流速相对较高，大气压强较低，使风筝上下面形成压强差，在扬力即是由这种压强差而产生的。

根据力的分解可知，风筝在飞行过程中自身的重力大小不变，方向竖直向下；扬力随风力大小而改变，方向垂直于风筝表面斜向上；而牵引绳的拉力随人手施加的拉力而改变。当扬力的竖直分力大于风筝自重和牵引绳拉力的竖直分力时，风筝会越飞越高；当扬力的水平分力大于风筝自重和牵引绳拉力的水平分力时，风筝会在水平方向远离我们所处的位置；而当风力、牵引力和扬力这三个力达到受力平衡时，风筝就会稳定地漂浮在空中。

了解了风筝的受力情况，我们就可以有针对性地放风筝了！

在起飞阶段，风筝需要受到足够大风力的推动，才能从我们手中起飞，而在当风力不足以托起风筝时，我们还会通过助跑来增加风筝受到的扬力。

此外，合适的角度可以让风筝很快受到足够强并且倾斜向上的扬力，如果要想风筝的扬力越大，风筝牵引的线与地面的夹角就要越大，这样就会飞得更高！

兴趣小组

高压线附近为何不能放风筝？

天气晴好时，放风筝是不错的休闲活动，但在快乐玩耍的同时，安全意识别忘记。

大型风筝线的材质多为凯夫拉线或特多伦线，其特点是不容易断。这一根根纤细的风筝线，虽然看上去毫不起眼，却可能成为伤人“利器”，可以是隐形的利刃。

近年来，因风筝放飞后失控，风筝线伤人、毁物的案例屡见报端。2019年10月，坐落在西湖边的宝石山上的保俶塔，其塔尖就曾因风筝线缠绕拉扯导致倾斜。据介绍，保俶塔塔尖内有混凝土柱子，外部是一层明代的青铜外壳，因塔顶风速大，风筝线拉扯的力度之大远超想象。

从物理学的角度来说，风筝线的“杀伤力”与材质、风力大小、风筝的面积和高度，及风筝线瞬间作用于皮肤的力和时间长短等因素有关。风筝线越细，被切割物体运动速度越快，风筝线与物体接触时间越少，产生的作用力就越大，换句话来说就是对与之接触的人体伤害越大。

以一名体重为50公斤的人为例，当其以每秒5米的速度，与直径0.5毫米的风筝线相撞，接触时间大概为1秒，接触长度为10厘米，根据物理学中的动量定理以及压强公式推算，其与风筝线相撞时的压强达到2兆帕斯卡，这约相当于100斤的物体压在一个指甲盖上的压强，伤害非常大。

建议大家在放风筝前做好充分防护准备，不要盲目选用面积较大的风筝，以防在强风下难以控制。同时，放风筝要选择空旷的场地，避开建筑物和树木，设置高压线的地方和公路、铁路两侧绝对不能放风筝。另外，在放风筝的时候，如果风筝挂在了树上无法取下，请不要一走了之，最好剪断风筝线，避免悬浮的风筝线绷紧后伤及路人。

值得一提的是，根据我国《电力法》等相关法律法规，高压线附近300米内，都属于禁放飞风筝的区域。因为对于高压电线来说，空中的风筝线算是导体或半导体，风筝线两头一旦各搭着高压电线，就很容易引发线路短路，导致跳闸停电。短路的电线燃烧后还可能掉落，导致人畜触电伤亡，或是造成火灾。

考考你

请从力学的角度分析一下，风筝断（脱）了线后会是怎么样的状态，为什么？

答案：风筝断（脱）了线将会掉落到地面。风筝在空中飞行，受到绳子的拉力和空气中的扬力作用，使风筝在迎风面保持近45度左右的仰角，当风筝断（脱）了线，空气中的扬力使风筝迎风面近乎垂直地面，并在重力的影响下，风筝最终掉落地面。