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當(dāng)前位置:圖書頻道 > 兒童教育 > 中外物理故事:探索物理奧妙的理想 > 第 3 章 無處不在的力學(xué)故事--難以擺脫的束縛
第19節(jié) 風(fēng)箏,從“四面楚歌”說起

相傳,風(fēng)箏是韓信發(fā)明的。

秦朝末年,劉邦的漢軍和項(xiàng)羽的楚軍,展開了爭奪天下的戰(zhàn)爭。開始,西楚霸王項(xiàng)羽指揮作戰(zhàn)很順利,打了不少勝仗,因此非常驕橫。后來漢軍的韓信登臺(tái)拜帥,在九里山擺下戰(zhàn)場(chǎng),將楚軍團(tuán)團(tuán)圍困在垓下,也就是現(xiàn)在安徽靈璧縣東南沱河北岸。

楚軍受漢軍的重重包圍,糧盡援絕,形勢(shì)危急,因此項(xiàng)羽十分憂慮。一天深夜,他正在帳中考慮怎樣突圍,忽聽四面八方傳來陣陣楚國的歌聲。項(xiàng)羽大驚,忙問:“漢軍把楚國都占領(lǐng)了嗎?為什么有這么多楚國人唱歌呢?”

其實(shí),他哪里知道,四面八方的楚歌,并不是楚國人唱的,而是劉邦手下的大將韓信為了瓦解楚軍的軍心,做了一種帶有笛子的風(fēng)箏,夜晚放到高空中。風(fēng)吹著笛子發(fā)出凄涼的聲音,漢軍和著笛聲唱起楚國的民歌來。楚軍聽到了鄉(xiāng)音,都想念起故鄉(xiāng)來,斗志渙散了。結(jié)果,楚霸王一敗涂地,在烏江邊上自殺了。

我國的風(fēng)箏具有悠久的歷史,可以追溯到2000多年前。相傳風(fēng)箏最初是用于軍事上的偵察和傳送求援書信的。早在春秋時(shí)期的公輸般,就曾經(jīng)“削竹的鵑,成而飛之”并“作木鳶以窺宋城”。

據(jù)記載,第一個(gè)風(fēng)箏是被尊為我國工匠祖師的魯班制作的。他用竹木削制了一種鳥形風(fēng)箏,據(jù)說可以在天空中飛達(dá)三天之久;他還制作了一些有“特異功能”的風(fēng)箏,比如有的能在天空中翻筋斗。也許正是由此而得名,古代人最早稱風(fēng)箏為“木鳶”、“鷂子”。

自從漢代造紙術(shù)發(fā)明后,人們就用薄紙糊在細(xì)竹扎成的架子上,系以長繩,利用風(fēng)力,送上空中,叫作“紙鳶”。《南史·侯景傳》記載:“侯景圍合城,簡木帝作紙鳶,風(fēng)空若急。”這就是說在公元549年,南朝的梁武帝已能用“紙鳶”告急求援了。五代時(shí),又在紙鳶頭上安裝了一個(gè)竹哨,風(fēng)入竹哨,聲如箏鳴,故稱“風(fēng)箏”。宋高承在《事物紀(jì)原》這本書中,就有“紙鳶俗謂之風(fēng)箏”的記述。

中國風(fēng)箏的種類繁多,大小不一。清代著名文學(xué)家曹雪芹,還寫過一本《南鷂北鳶考工記》的有關(guān)風(fēng)箏的著作,記載了數(shù)十種風(fēng)箏的扎、糊、繪、放等工藝。

在歐洲,直到1589年,科學(xué)家德拉·漢爾塔才首次在《自然魔力》一書中提到風(fēng)箏,他當(dāng)時(shí)把風(fēng)箏稱作“飛帆”。

風(fēng)箏的種類很多,有的翅膀很硬,比如雛燕;有的翅膀能動(dòng),比如老鷹;還有別的類型的,比如蜈蚣。

“雛燕”身上涂的墨黑,像個(gè)鍋底,所以人們叫它“黑鍋底”。因?yàn)樗幸桓眻?jiān)硬的翅膀,迎風(fēng)的面積大,風(fēng)對(duì)面吹過來,產(chǎn)生升力也大,所以飛得比較高!袄销棥币?yàn)橐桓被顒?dòng)軟翼,善于滑翔,要是碰到一股氣流,還會(huì)像真的老鷹那樣,盤旋一圈,回到原地,放風(fēng)箏的人管這叫“打盤”。有些人以為“老鷹打盤”很神秘,說什么“多少個(gè)‘老鷹’,才會(huì)出一個(gè)”,其實(shí)是氣流在作怪。

放風(fēng)箏是一項(xiàng)很好的體育活動(dòng),又能增長許多知識(shí)。

許多科學(xué)家都把放風(fēng)箏當(dāng)作一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。美國科學(xué)家富蘭克林曾經(jīng)用風(fēng)箏作吸引天電的實(shí)驗(yàn)。俄國科學(xué)家莫查伊斯基曾經(jīng)親自坐在馬拉的風(fēng)箏上做飛行試驗(yàn)。

美國的萊特兄弟也是研究了風(fēng)箏飛行之后,才造出了世界上第一架飛機(jī)的。

在一般人的心目中,風(fēng)箏僅僅是玩具。然而現(xiàn)在,科學(xué)家正設(shè)想用風(fēng)箏發(fā)電、研究氣象、幫助救援遇難船只。

風(fēng)是風(fēng)箏的動(dòng)力:靠風(fēng)飛行的風(fēng)箏到了高空,飛行速度居然大大超過風(fēng)的速度。如果風(fēng)箏的升力跟受到的空氣的阻力是十比一的話,那么,從理論上計(jì)算,風(fēng)箏可以達(dá)到風(fēng)速的10倍。在離地面好幾百米的上空,上下翻飛的風(fēng)箏,能“捕獲”大量的風(fēng)能。科學(xué)家們?cè)O(shè)想,在風(fēng)箏翼面上安裝葉輪,如果在風(fēng)箏骨架里裝上發(fā)電機(jī),葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī),就能將風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能。另外,如果把風(fēng)箏的系纜跟地面上的一具風(fēng)泵相連,當(dāng)風(fēng)箏隨風(fēng)起伏時(shí),系纜隨即產(chǎn)生搏動(dòng),驅(qū)動(dòng)風(fēng)泵;或者把渦輪和曲軸裝到風(fēng)箏上,風(fēng)使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),從曲軸上接出兩根隔開的金屬纜索通到地面上,用這兩種辦法帶動(dòng)發(fā)電機(jī),也能使風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能。一具像大型運(yùn)輸機(jī)大小的風(fēng)箏發(fā)電系統(tǒng),發(fā)電功率大約可達(dá)13000千瓦,足夠一個(gè)幾千居民的小城鎮(zhèn)生活用電的需要了。

人們利用風(fēng)箏研究氣象已有一百多年的歷史了,直到現(xiàn)代飛機(jī)和氣球普遍應(yīng)用以后,風(fēng)箏才下崗。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,風(fēng)箏又被重新啟用,美國新墨西哥州羅斯韋爾的塔拉公司研制的系纜式氣動(dòng)提升風(fēng)速儀就是一種新型氣象風(fēng)箏,這種風(fēng)箏能飛到700多米高空,測(cè)量每小時(shí)130千米以上的風(fēng)速。系纜式風(fēng)速儀的測(cè)量精確度比較高,是研究風(fēng)的擴(kuò)散等尖端理論問題不可缺少的重要設(shè)備。

在茫茫大海上,要迅速而有效地找到一只遇難的小船的確切位置,是很困難的,用現(xiàn)在先進(jìn)的雷達(dá),也只能在半徑幾十千米的范圍內(nèi)分辨出海面上的微小目標(biāo)。為此,美國皮爾·華特生設(shè)計(jì)了一種求援風(fēng)箏,供船舶和私人游艇等出海時(shí)帶上,遇到緊急情況時(shí)放上天去,請(qǐng)求救援。這種救援風(fēng)箏的系纜兼作裝在風(fēng)箏里的無線電發(fā)信機(jī)的天線,能將同時(shí)遇難呼救信號(hào)“SOS”向四面八方播發(fā)出去。風(fēng)箏本身是用涂鋁聚酯薄膜做成的,質(zhì)輕堅(jiān)韌。表面涂的一層特殊鋁合金,即便是在最微弱的日光照射下,也能發(fā)出紅外線來,足以使前來救援的直升機(jī)上安裝的紅外遙感儀接收到感應(yīng)信號(hào),從而大大縮小搜尋范圍,然后再根據(jù)飄揚(yáng)在空中的風(fēng)箏,便能很快找到目標(biāo)。

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