中国传统玩具之竹蜻蜓
发布时间:点击量:173

在日本著名动漫《哆啦A梦》里,哆啦A梦总能从它的神奇口袋中拿出各式各样的道具——竹蜻蜓、任意门、时光机……这些道具在丰富故事情节之余,还激发起孩子们无限的想象力和探索欲,是人们难以忘怀的童年回忆。


其中,竹蜻蜓是经典道具之一,每当大雄和朋友们戴上它,便能飞上天空,翱翔天际,令人称奇。而在中国,现实里的竹蜻蜓虽没有那般奇幻之力,但也凭借自身的小小趣味和娱乐特性,成为广受喜爱的儿童玩具。


竹蜻蜓,中国传统玩具之一,主要由竹柄和“翅膀”两部分组成。起源于古代,因造型简单、发明精妙,西方传教士曾惊叹不已,称之为“中国飞陀螺”。



竹蜻蜓(图自图虫网)


飞行玩具


相传古时,机智聪慧的先民在观察大自然蜻蜓飞翔时受到启示,制成竹蜻蜓,使其高速旋转能产生升力向上飞起,可玩性高,故成为民间孩子的玩具。


后来,随着知识理论和发明技术不断进步,竹蜻蜓的制作原理得到进一步的研究和探索,人们逐渐在玩具的休闲娱乐中领悟到古代科学技术的奥妙。


晋朝,葛洪所著《抱朴子》中有这样一段记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环,剑以引其机。”据后人分析,书中的“飞车”极有可能是带动力的大型竹蜻蜓,这段文字也被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。


至明朝年间,江苏巧匠徐正明仿照竹蜻蜓制造出一个简易的飞车。飞车上设有螺旋桨,如竹蜻蜓一般,驾驶人通过脚轮转动来带动螺旋桨,从而使飞车飞行。试飞时,该飞车能飞离地面一尺多高,算得上是一次较为成功的竹蜻蜓改造尝试。


 

竹蜻蜓历史悠久(图自图虫网)


18世纪以后,竹蜻蜓传到欧洲,被视为“中国飞陀螺”,启发了许多西方航空先驱者,在一定程度上推动了直升机的研制进程。


英国“航空之父”乔治•凯利就十分痴迷竹蜻蜓,他的第一项航空研究便是仿制、改进竹蜻蜓,并由此发现了螺旋桨的一些工作原理。其研究成果被运用到后续航空研究,促进了飞行技术的发展。


随着时间推移,竹蜻蜓逐渐传播到世界各地,成为一种全球性的儿童玩具,在现代教育、科学探索等领域发挥着独特作用。如一些学校和教育机构寓教于乐,利用竹蜻蜓展开教学活动,激发学生对科学探索的兴趣,培养学习主动性。


飞行原理


竹蜻蜓外形呈T字形,由两部分组成。下面为竹柄,通常使用细长的竹竿;上面是横竹片,其两侧反对称地削成斜面,形成一个简单的螺旋桨,为飞行的“翅膀”。


横竹片中间打一小圆孔,与竹柄组装在一起,即可做成一个完整的竹蜻蜓。玩时手掌夹住竹柄,用力一搓,双手松开,竹蜻蜓就会旋转飞向天空


竹蜻蜓飞行的关键在于上面的横竹片。当竹柄带动横竹片旋转时,横竹片会与水平旋转面保持一个倾斜角度,推动空气向下运动,形成一股强风,可以给横竹片一个向上的反作用力。


同时,横竹片的剖面呈非对称翼型,旋转时与空气产生相对运动,形成升力。升力的大小与横竹片的倾斜角度和旋转的切向速度相关,倾斜角大、旋转速度快则升力大,倾斜角小、旋转速度慢则升力小。


向上的反作用力和升力之和,就是带动竹蜻蜓上升的总升力。当总升力大于竹蜻蜓重力时,竹蜻蜓就能飞起;当总升力与重力平衡时,竹蜻蜓将会在空中悬停;当总升力小于重力,竹蜻蜓便逐渐下落至地面。


 

竹蜻蜓深受孩童喜爱(图自图虫网)


一般来说,玩家可以通过增大倾斜角或提高旋转速度,来让竹蜻蜓飞得更高。值得注意的是,倾斜角越大、旋转速度越快,阻力也会随之增大,阻碍竹蜻蜓的飞行。


因此,在具体操作时,我们需要在倾斜角度、旋转速度、上升力之间寻找一个平衡点,使竹蜻蜓既省力、易控制,又能飞得高、玩得好。大家可以通过实际练习和体验,掌握相应技巧,找到适合自己的飞行手法。


如今,现代的竹蜻蜓颜色多彩、形态多变、材质多样,在不断推陈出新、与时俱进的发展中,满足着孩童们对竹蜻蜓的众多期待,为更多人带来飞翔的乐趣和启迪。

 

 

来源: 科学网 科普中国 中国科学报

了解更多热门资讯可以点我访问

南京学习在线——专注社区教育的公共平台