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是不是只要风筝够大就能把人带上天?丨脑洞问答

知了:D&编辑马昭 视知TV 2017-02-09


欢迎光临我知的暂定周末栏目“脑洞问答”。我们会从读者留言的提问中发掘出一些脑洞清奇的问题,尽编辑部平生所学回答一下,用知识hold住脑洞。


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下面是写手界风筝飞得最溜的值班编辑奉献的“脑洞问答”。



:D:是不是只要风筝够大就能把人带上天?


怎么装逼怎么答的值班编辑 / 马昭


刚看到这位知了提的这个问题,我心里想的是这张图:



不不是这张:



现在来正经地回答一下脑洞问题:


是的!


风筝作为历史悠久,传统绵长的体育运动,广为吃瓜群众所爱。而在放风筝的时候,不小心把人带上天的这种事情已经发生过不少了。


2015年年初,越南的一位5岁男童玩耍时脚缠上风筝线,被风筝卷上天空,不幸摔死。



你可能以为这没什么,一个孩子,可能也只有二三十斤重,但是风筝越大,产生的拉力越大,甚至可以大到把一个成年男子拉上天



2011年春天,在江苏淮安的一个市民广场上,一只巨型风筝在放飞过程中,竟将其中一位放飞的男子带入空中约7米高,最后在大伙的合力营救下,男子才安全着地。


这只风筝可是确确实实将一个成年男子拽入了空中,那它有多大呢?据新闻报道是“长约20米,翅膀张开,宽度有接近30米”



好嘛,一个风筝就有600平方米,这么大的风筝,想想能把人拽上天当然不足为奇了。


那究竟风筝至少要多大才能把一个成年男子拽上天呢?


本编辑简单地做了个小计算(都退后,我要装逼了!)


风筝可以看做一个倾斜的平板翼,根据Kutta-Joukowski定理,单位翼展的升力为:



其中是指无穷远处的空气密度,是指无穷远处的空气流速,而其中的计算方法为:



这个公式的意思是,等于环绕机翼逆时针方向,对空气流速进行环路积分,然而,计算这样的环路积分是困难的,因为我们并不能很好的知道环绕机翼附近的空气流速。


(喂!明明就是你不会积分好么!明明就是你高数学的全还给老师了好么!)


于是,我们有kutta条件:在小攻角,大雷诺数的条件下,上述公式可以简化为:



现在我们来代公式~假设要提起一个70kg的成年男子,假设风速为10米每秒,假设攻角为30°(其实某种意义上已经不满足小攻角条件了但是无所谓了)。


上面的计算没看懂?那么直接来看结论吧!


计算得到的风筝面积大约是:


3.45平方米(由于计算过程近似,实际所需面积较计算值为大)


大约就是2米乘以1.7米的样子。


这么大的面积,对于一个成年男子来说,还是不容易放飞的,可能需要两到三个人的帮助。那我要是自己一个人想要上天怎么办呢?



只能用小一点的风筝了:

 

假设一个人能够方便的放飞的风筝面积是50厘米乘以40厘米,也就是0.2平方米,根据计算,需要的风速大约是:



根据风速等级表格——



41.5米每秒的风速相当于14级大风,相当于强台风的中心风速。

 


呃,果然还是把风筝弄大一点比较靠谱。


实际上已经有人把用风筝“上天”当做一种极限运动了,那就是


雪地风筝


英国《每日邮报》2015年1月26日报道,来自美国犹他州的26岁极限运动爱好者安德鲁·缪斯(Andrew Muse)就尝试了雪地风筝,他乘着单板最高上升到了100米的高空,还拍照记录下了这个过程。虽然叫雪地风筝,从图片上看来这个“风筝”还是挺大的,已经跟滑翔翼差不多了。



而最近野性的俄罗斯人已经搞了雪地风筝的比赛,央视2017年1月7日报道了雪地风筝俄罗斯杯比赛的情况。选手借助风筝的升力,在雪地上做出各种高难度动作,不过要是真想飞起来,速度得足够快,所以一些极限运动者会从高坡上冲下来获得较高的速度,让自己起飞,有点类似于飞机的滑行阶段。

 

所以说有了大风筝和高风速,你就可以用风筝上天啦~

 

这时候有人问了,你只考虑了风筝在空中受到的升力啊,没有考虑风筝线的强度啊,万一风筝线支持不住人的体重,还没等人升空,直接被拉断了怎么办啊?


目前,在市面上常见的风筝线有轮胎线、凯夫拉线、棉纱线、尼龙线和大力拿线等,直径在2毫米的凯夫拉线,拉力最大能达到500磅,也就是226公斤。


某宝某风筝店家的表格


敢问刚刚提问的知了,你的体重有多少啊······

 

综上所述,一个较大型的风筝,想要把人拉起来,还是比较轻松的,由此也提醒大家,春天要到了(并不),如果要参加放风筝活动的时候要注意安全,量力而行,小心上天哦~


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- 姿势互动 -


聊一聊你从小到大最有(野)趣(性)的一次放风筝经历...


(拉到文末,“写留言”告诉我)



END


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