废物利用手工制作帆船 导语:易拉罐变废为宝手工制作小帆船,这可不只是一个船舶模型,可以很平稳的漂浮在水面上,借助风力航行。以后喝饮料剩下的易拉罐就不要再随意丢掉啦,好好保存下来可以DIY一些很有趣的小玩具!下面就让小编为大家介绍一下吧废物利用手工制作帆船的……
废物利用手工制作帆船
导语:易拉罐变废为宝手工制作小帆船,这可不只是一个船舶模型,可以很平稳的漂浮在水面上,借助风力航行。以后喝饮料剩下的易拉罐就不要再随意丢掉啦,好好保存下来可以DIY一些很有趣的小玩具!下面就让小编为大家介绍一下吧废物利用手工制作帆船的方法吧!欢迎阅读!
工具材料:
3个易拉罐、3根筷子、细绳或毛线、塑料片或卡纸制作的船帆、双面胶、橡皮筋。
制作步骤:
1、将易拉罐用双面胶固定在一起;
2、按照上图的样子,将连接的易拉罐两边用筷子和橡皮筋固定;
3、在中间的易拉罐上钻个小孔,插上筷子作为船桅;
4、用塑料片或硬纸板手工制作一个船帆,可以在上面绘制喜欢的图案。船帆的上下要各开个小孔,用于将它固定到帆杆上;
5、插入船帆后,用毛线或绳子将船帆与筷子固定,一艘小帆船就制作完成了,放到水盆里试试吧。
扩展资料:
帆船(Sailboat)是利用风力前进的船,是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具,已有5000多年的历史。按船桅数可分为单桅帆船、双桅帆船和多桅帆船;按船型划分有平底和尖底帆船;按首型分为宽头、窄头和尖头帆船。
中国宋、元、明、清时代使用过的帆船有平底沙船、尖底的福船、广船和快速小船鸟船,以及大型战船楼船和运粮的漕船。帆船通常为单体,也有抗风浪较强的双体船。帆船主要靠帆具借助风力航行,靠桨、橹和篙作为无风时推进和靠泊与启航的手段。
动力原理
动力来源
一般人对于帆船往往认为是被风推着跑的。其实风的动力以两种形式作用于帆,帆船的最大动力来源是所谓的“伯努利效应”。当空气流动得快的时候,在正面挡住它的物体就会受到空气的冲击,这种冲击产生的压力我们称为动压力。当帆船所示顺风行驶时,就是空气对帆的动压力推动帆船前进的。由“流速增加,压强降低”的伯努利原理知道,当空气向一个方向流动时,它向侧面作用的力就要相对减小。也就是说气体流动速度越大的地方,动压力压强越大,而静压力压强越小。流速愈小的地方,动压力压强愈小而静压力压强愈大。这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力,这个力称为静压力。当迎风驶帆时,船正是在风的静压力推动下前进的。
帆所受静压力的产生,主要是帆具有像机翼一样的'弧形。我们把帆的横截面和机翼的横截面对照一下,就可以看到它们的共同点。当气流通过帆或机翼时,由于机翼上面和帆的前面的气流要走更长的距离来和机翼下面和帆后面的气流相会合,因而就加快了流速,使帆的前面和后面及机翼的上面和底面的气流产生了不同的流速。流速慢处的压强比流速快处的静压强大,这个压强差使机翼产生了向上的升力,也使帆获得了向前的动力,在这里不妨也称它为“升力”。
下面我们来看帆上的静压力是如何推动船前进的。帆所受的静压力FT,并不能全部用来推动船前进,真正用来推动船前进的是FT沿船头方向的分力FR,FR的值要小于使船横向移动的分力FH。尽管横向力较大,但在实际行驶时,很少看到船横向移动。而船向前进的速度却相当大,先进的帆船和帆板,最快的时速,可达30至40 km造成这样的前进速度,除了帆产生推力以外,还有一个重要因素就是船底的流线型,船浸入水中部分的横向截面积远大于纵向截面积,推力FR虽然比横向力FH小,但船在水里前进时所受的阻力要比船横向移动所受的阻力小许多。所以,FR推船前进效果就相当显著。
航向限制和效益
帆船既可在动压力的推动下顺风行驶,也可在静压力推动下逆风行驶。但帆船的航向不是完全没有限制,在正逆风左右各约45度角内,是无法产生有效的推进力的,但是太顺风也不是很好的,因为这时伯努利效应消失。船靠风对帆的动压力推动,而动压力的大小决定于风对帆的相对速度,相对速度越大,动压力就越大。然而船在动压力的推动下,前进速度逐渐增加,风与船相对速度就会减小,因而风对帆的动压力减小,船速会再度慢下来,同时会进入不稳定状态。所以动压力对帆船来讲,并不是持续高效的动力来源。这时船航行方向与风向成一定夹角,船在静压力推动下,能得到持续稳定的推动力,使船获得比较高的航行速度。 若船要逆风行驶,船的航行方向应与风向成一夹角,所以必须采取Z字型的路线。
控制和转向
由于帆的受风力的中心点与船体侧面受水阻力的中心之间有一定的距离,FH这个力使船横移虽不显著,但使船向下风倾斜的作用却相当显著。这就要运动员随时用自己的体重来调节船的重心,以保持船的平衡(常称为“压弦”)。
由于风力的大小随时会变化,横倾力的作用也随之变化。所以压弦是要随时灵活变化的,这是运动员的一种重要的操作技能。
推力FR在推船前进的同时,同样有一种使船前倾的作用,虽要比横向力FH使船致倾的作用小得多,但它同样会使船失速,所以运动员还要随时注意可能出现的纵倾,设法通过压弦来保持船的平衡。
改变航向,帆船主要靠舵。帆板则靠帆的位置和重力的中心的转变。当船在行驶时,水流给舵一个垂直航面的力F,F的一个分力F1能使船产生旋转,另一个分力F2阻挡船前进。由于F2对船起阻力作用,所以转向时舵角一般不要推得太大。当然,要完成转向动作,除了舵以外,还要和帆的位置,船员的移动相配合。
帆板的转向,当运动员把能活动的桅杆倒向下风后方,板首就向迎风转,相反把桅杆倒向上风前方,板首就离风偏转。通过桅杆的倒动,移动帆心,使帆板产生了旋转的力矩,从而促使其转向。
逆风行驶
帆船逆风前进是走之字路的,风向与船的行驶方向有大于零的夹角。将风吹向帆的垂直于帆的分力又分解为两个分力——沿船行驶方向的分力F1和垂直于船行驶方向的分力F2。由于垂直于船的行驶方向水的阻力f2很大(船的形状、斯托克斯原理),F2与f2平衡,使船不会打横。行驶方向水的阻力则很小,F1略大于f1,至少等于f1,则船在这个方向就加速或者匀速前进。当然为了不偏离目标太远,到了一定的时刻,要改变航向,使风从另一个侧面吹来,原理同上。所以要走之字路才能利用逆风,又不偏离方向。帆板运动员照样要利用这个原理来比赛。
注意事项
所需装备
救生圈、急救包、水桶、防水电筒、灭火器、帮浦、锚具(绳)、海图、信号弹、航行灯、通讯器材、望远镜、备用引擎。
安全须知
一、先确定天气、海流、水流、风向、潮汐等影响因素。
二、务实,航程规划及船艇检查。
三、切勿单独行动。
四、穿著救生衣及安全索具,以防落水意外。
五、甲板行走时,应走在上风侧。
六、预留救生支持管道。
七、衡量自己体力的负荷程度。
八、如遇难于水上漂流时,勿放弃风帆,以利救援。
帆船结构
帆船结构包括:船体、帆(主帆、前帆、球帆)、桅杆、横杆、稳向板、舵等,还有缭绳、卸克、斜拉器、滑轮等等一些小配件。
前帆 (Jib) :主桅杆前面使用的帆。
前支索(Headstay(Forestay):桅杆顶向前船艏拉撑,并可把前帆扣上的钢索。
控帆索(Sheet):主要的控制绳索,可放出或收紧及固定,指前帆索。
主帆(Mainsail):升在主桅杆之后的帆。
帆骨(Battens):由帆后缘插入之扁条状物,为维持良好帆形。
主帆索(Mainsheet):控制主帆角度的绳索。
帆桁(Boom):伸长状,用来固定支撑主帆底部用。
帆桁下拉索(Boomvang):把帆桁往下拉紧或支撑的索具,以防帆桁向上举起。
桅杆(Mast):木质的长圆竿或金属柱,通常从船的龙骨或中板上垂直竖起,可以支撑横桁帆下桁、吊杆或斜桁。
侧支索(Shrouds):用来固定桅杆侧向的拉索。
中央板(Centerboard):船体下方可调整吃水深度的板(以轴心为主前后升降式),迎风航向时,用以保持航向稳定。
方向舵(Rudder):用以控制船行进方向的装置。