郑和下西洋逆风航行之谜:逆风行舟力分解复杂实例解析
逆风行舟力分解复杂实例
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逆风行舟——力分解复杂实例
明朝初期的1405年7月11日,郑和奉命开始了七下西洋的航海活动。郑和下西洋时配备的63艘船都是非常巨大的,、,船上
逆风行舟力分解复杂实例
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逆风行舟——力分解复杂实例
明朝初期的1405年7月11日,郑和奉命开始了七下西洋的航海活动。郑和下西洋时配备的63艘船都是非常巨大的,、,船上有9根桅杆可挂12张帆。这么大的船没有机械动力,都是靠自然风力行驶的。如果遇到逆风,船是如何行驶的呢?难道是靠船上的那些人划桨行驶的吗?那么大的船怎么划得动呢?原来这里面还包含了复杂的力学原理,下面让我们来了解一下逆风行舟的力学原理。
根据风向与船本来航向(即无风时船的行驶方向)之间的关系来说,通常有顺风:即风向与船本来的航向相同;侧风:即风向与船本来的航向有一定夹角,可以是锐角或钝角;逆风:即风向与船本来的航向相反,逆风也叫顶风。显然,逆风行舟最为困难。
逆风行舟时,如果船的实际航向仍沿本来航向,则不管帆面的取向如何,作用在帆上的风力总是船前进的阻力,因此,逆风行舟时若要扬帆借助风力,船实际的航向就不能沿原定航向,而应使船的实际航向偏离原定航向一定的角度,帆面与实际航向间也成一定的角度。
设作用在帆面上的风力可以分解为平行帆面的力F1和垂直帆面的力F2,根据帆面的凹陷效果可知F1较小、F2较大。垂直于帆面的力F2又可以分解为沿船实际航向的力F3和垂
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