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书香课堂品粽子,物理学子论龙舟
发布日期:2019-06-07 浏览次数:55 【 】【打印】【关闭

             

      

                                         高一(2)张卓 指导教师:李学
    传统节日端午节就要到了,在此恭祝大家端午节快乐,祝愿高三学长们高考大胜,金榜糕粽(高中)!
     说起端午节,大家一定会想到赛龙舟。赛龙舟是中国端午节的传统习俗之一,分为起龙、游龙、竞赛、收龙等环节。同时,它也是中国民间传统水上体育娱乐项目,在我国南方十分流行。龙舟的大小因地而异。比赛标准是在规定距离内,同时起航,以到达终点的先后决定名次。
    不过对于龙舟,我们可能存在着很多疑问,比如:龙舟为什么要设计成流线型?为什么一艘龙舟要十几甚至二十几人同时划?众所周知的“龙舟翻船事件”背后的原理是什么?要如何解决?正如物理老师所说“万事万物皆离不开物理!”其实这些问题都可以用物理知识来解释原因,接下来,让我们一起从物理的角度探究这些问题背后的秘密。
    问题一:为什么龙舟要设计成为流线型?其背后的原理是什么?
    在解答这个问题之前,我们先来看看什么是流线型:流线型是前圆后尖,表面光滑,略像水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,像我们平时见到的汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形通常都是流线型。之所以流线型能够减小阻力,是因为流线型能够减小旋涡的形成,而旋涡是物体快速运动时阻力的主要因素。旋涡其实很好理解,是指一种半径很小的圆柱在静止流体中旋转引起周围流体作圆周运动的流动现象,比如大家熟知的龙卷风就是由于旋涡形成的。
     问题二:为什么一艘龙舟需要十几甚至二十几人同时划?
    要解决这个问题,就要用到我们最近学习的功率的相关知识,根据汽车启动模型,我们知道龙舟的最大速度v=p/f,而龙舟为了体现“龙”的形象,会在船体的基础上添加龙头和龙尾,根据常识,当船变重后,在水中受到的阻力也会变大,这时就需要更大的功率去维持龙舟的最大速度,而每一个人就相当于一台发动机,当龙舟上的人变多了,相应的,驱动龙舟的功率也就变大了,这就是为什么我们看到龙舟上通常会有十几人同时划船。
     问题三:为什么龙舟容易翻呢?而这个问题又该如何解决?
    关于龙舟为什么容易翻,主要有两点原因:
    1. 由于龙舟船体狭长,使得它在受力方向的接触面积小,稳定性差;
    2. 由于龙舟上船员较多,所以重心容易因船员的体重和用力不均而发生偏移,从而使龙舟侧翻。
    根据以上原因,可以得出两种解决办法
    1. 将龙舟的船体两侧加上两翼,使得接触面积增大,变为“两体船”或者“三体船”,不过这样做也会减慢龙舟的速度;
    2. 合理分配船员位置,使得重心落到龙舟的几何中心。
     解决了这些问题,我们再来聊聊龙舟的来历
    其实关于龙舟竞渡的来历有两种说法:一种说法是为了纪念古代爱国诗人屈原。相传,屈原于五月初五这一天悲愤地投身汨罗江,以死明志。“楚人哀之,乃以舟揖拯救”。后来,人们便以赛龙舟来重温古人当时划船救屈原的情景,以示纪念。
    另一种说法是:春秋时期吴越两国交兵,越国战败,越王勾践被俘。他在吴国忍辱三年,用计骗取吴王信任。被放回越国后,勾践卧薪尝胆,立志雪耻,于五月初五成立水师,操演水兵,终于在公元前476年灭掉吴国。后人被勾践这种坚韧不拔的精神所感动,便效仿此举,在五月初五这一天举行龙舟竞渡。然后,这一习俗直传到今天。
    端午佳节,粽叶飘香!不如在节假日时放下手机,关掉电脑,同家人一起吃粽子,看龙舟比赛,感受中华传统文化的独特魅力吧!

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