爲什麼帆船在側風和逆風的時候還能前行?

為什麼帆船在側風和逆風的時候還能前行?

在古代,船的主要動力來源,就是風;順風的時候,我們都知道帆船能夠快速前進,那麼當風向是側風或者逆風時,帆船如何前進呢?

側風

船員們轉動帆的角度,將側面來的風分解成為船頭前進方向和前側方向的力,由於分解後前側方向的力與水中的阻力幾乎抵消,就剩下船頭前進方向推動船體向前運動。

為什麼帆船在側風和逆風的時候還能前行?

側風情況受力示意

逆風

這時前進就更難了,不過由上面側風情況可知,同時調整船體和船帆的角度,可將逆風的風力分解為兩個力,一個船體往側面推,另一個力往船頭方向推,側面的力由於船體吃水的阻力被抵消,另一個力推動船體向船頭方向前進。

為什麼帆船在側風和逆風的時候還能前行?

逆風情況受力示意

每隔一段時間,船員們更換一次船體和船帆的方向,這樣船就可以沿之字形路線前進,水手們把這種行船法叫做“搶風行船”。

為什麼帆船在側風和逆風的時候還能前行?

之字形前進示意

這裡需要補充一點的是,上述模型是進行了簡化了的,而且不是完全按照理論力學的力的分解方法來進行分析的;實際上風帆也不是平面,而是一個曲面,其中的還有一部分空氣動力學的原理,此處只是許多解釋中的一種簡單的解釋,不予詳細分析。

由上可知,帆船是不能夠完全“逆風行駛”,但是由於採用了之字形的搶風行駛,它又能夠在逆風條件下,向著它的目標行駛,這是否能夠給我們的人生一些啟迪呢?

當你明確方向時,即使走了一些“彎路”,也早晚能到達目的地。

如果你不知道自己想要什麼,那麼永遠都不會有所謂的“順風”。


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