Любили запускать в детстве воздушных змеев? Я, признаться, в детстве никогда их не запускал. Зато запускал, когда вырос. Если вы всё ещё не пробовали, обязательно попробуйте — это весело. А если ребенок спросит: "Папа (или мама), а почему взлетает бумажный змей, ведь он не машет крыльями и двигателя у него нет?", то ниже ответ.
Давайте разберем физику процесса. На картинке ниже сделан чертёж змея в разрезе.
Когда мы запускаем змея мы тянем его за шнур, а змей из-за тяжести хвоста движется в наклоненном положении. Пусть на рисунке мы тянем змея справа налево. Угол наклона плоскости змея к горизонту обозначим за α.
Воздух, конечно же, оказывает сопротивления на змея и давит всегда перпендикулярно плоскости — это стрелка ОС (перпендикулярно MN). Силу ОС можно разложить на две по правилу параллелограмма. Одна из этих сил OD стремится утянуть змея назад и уменьшает его скорость. А вертикальная сила OP стремится поднять змея вверх. Если она будет достаточно велика, то она сможет преодолеть вес воздушного змея и поднять его вверх.
Именно благодаря этой силе змей поднимается вверх, когда мы тянем его за веревочку и бежим вперед.
К слову сказать, по той же причине белки-летяги могут прыгать с высоты на расстояние в 20-30 метров. Сила OP, действующая на перепонки между передними и задними лапами, разумеется не настолько велика, чтобы преодолеть вес животного. Но она всё равно уменьшает его и делает полет более плавным.
Пишите в комментариях, запускали ли вы когда-нибудь воздушных змеев и задумывались ли о том, а почему они взлетают, хотя мы бежим по прямой вперед? А вот ещё несколько интересных статей: