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1.帆船如何逆风而行

　　帆船逆风前进
 
 很难想象帆船怎样能够逆着风前进。水手的确会告诉你们，正顶着风驾驶帆船是不可能的，帆船只能在跟风的方向成锐角的时候前进。可是这个锐角很小——大约只有直角的1／4，大约是22°——不管是正顶着风或者成22°的角度，看来是同样难以理解的。
 可是实际上，这两种情形不是没有区别的。我们现在来说明帆船是怎样跟风向成小角度逆着风前进的。首先，让我们看风一般是怎样对船帆起作用的，也就是说，当风吹在帆上的时候，它把帆往哪里推。你也许会这样想，风总是把帆推往它不是这样。无论风向哪里吹，它总产生一个垂直帆面的力，这个力推动着船帆。且让我们假定风向就是图164箭头所指的方向。AB线代表帆。因为风力是平均分布在全部帆面上的，所以我们可以用R来代表风的压力，它作用在帆的中心。把这力分解成两个：跟帆面垂直的力0和跟帆面平行的力P（图164右）。力P不能推动帆，因为风跟帆的摩擦太小了。剩下的力Q依着垂直帆面的方向推动着帆。
 懂得了这点，就容易懂得为什么帆船能够在跟风向成锐角的情况下送着风前进了。让我们用KK线（图165）代表船的龙骨线。风按箭头所表示的方向成锐角吹向这条线。AB线代表帆面，我们把帆转到这样的位置，使帆面刚好平分龙骨的方向和风的方向之间的那只角。现在看图165里的力的分解。风对帆的压力，我们用力q来表示，这个力，我们知道应当是跟帆面垂直的。把这个力分解成两个力：使力R垂直龙骨线，力S顺着龙骨线指向前面。因为船朝力R的方向运动的时候，是要遇到水的强大的阻力的（帆船的龙骨在水里很深），所以力R几乎全部被抵消了。剩下的只是指向前面的力S在推动船，因而，船是跟风向成着一个角度在前进，好像在逆风里一样。这种运动通常总采取“之”字形路线，像图166里的那样。水手们把这种行船法叫做“抢风行船”。法叫做“抢风行船
 《趣味物理学》
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 帆船怎样逆风行驶
 帆船逆风而行所靠的最主要动力是吸力。
 根据空气动力学原理，流体速度增加，压力就会减低。空气要绕过向外弯曲的帆面，必须加快速度，于是压力减小，产生吸力，把船帆扯向一边。船帆背风一面因压力降低而产生的吸力相当大，可比迎风一面把帆推动的力量大1倍。
 风在帆两侧产生的吸力和推力，使船侧向行驶；但中插板阻止船侧向行驶，于是，风力分解为两个分力，一个分力推动帆船向前行驶，另一个分力则使船向背风一面倾侧，要由帆舵手在船的另一边探身出外，保持平衡。
 帆船不能完全正面顶着风航行。一艘长12米的帆船可与风向成12－15度的夹角逆风行驶。如果要正面迎着风的方向前进，必须以“之”字形路线航行。逆风行驶时，船与风向的夹角越小，速度越慢。舵手若以角度较大的“之”字形路线航行，船速会加快，不过航程会更长。

2.帆船怎样逆风行驶？

　　风力是帆船行驶的动力，顺风的时候，帆船可以张开帆，顺着风吹的方向，一直向前行驶。逆风的时候，帆船就不可能一帆风顺地直线航行了。这时，应该把船头斜对着风吹来的方向，然后调整帆的角度，使风吹到帆上，产生一个斜着向前的力，船也就斜着向前行驶了。过一会儿，再把船头调转，使船的另一侧斜对着风向，帆船就会朝另一个方向斜着向前行驶。帆船就是这样，一会儿向左，一会儿向右，逆风向前航行。这种行驶方法叫做迎风行驶。
帆船的大小不一样，帆的形状和支撑帆的桅杆多少也不一样。传统的四方形横帆适合顺风行驶，由三角形帆发展而来的纵帆，有利于逆风行驶，操作也很方便。
［我还想知道］
帆船的帆分横帆和纵帆两种。横帆的方向是与船体成十字形交叉，而纵帆是与船体长轴方向一致。大型帆船都是把这两种帆结合起来使用。
横帆帆船有：三桅帆船、顶桅纵帆船、多桅帆船、双桅帆船。
纵帆帆船有：单桅帆船、双桅纵帆船、小型双桅帆船。

3.帆船如何在逆风中前行？

　　帆船的动力来源：帆船的最大动力来源是“白努利效应”，也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时，会产生一个向前向上的吸引力。因此，帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时，“白努利效应”消失，船只反而不能达到最高速。 
帆船的航向限制与效益 
但帆船的航向也不是完全没有限制，在正逆风左右各约45度角内，是无法产生有效益的前进力的。 
但是太顺风也不是很好的，这时“白努利效应”消失，船速会再度慢下来，同时也进入不稳定状态。 
而有逆风航行能力的船，若要往逆风方向前进，必须采取Z字形的路线才能到达目的地。 
所以，不能张成有效弧形的帆，是没有逆风航行能力的。这些船只航行于大海上，往往要靠依照季节改变方向的贸易风，才能有去有回。像现代的帆船，都拥有良好的逆风航行能力。 
帆船前行的原理 
帆船前行的原理人们通常认为帆船只能沿风吹动的方向移动 － 即顺风移动。但三角帆使帆船还能够迎着风移动（逆风移动）。在理解如何逆风移动之前，我们首先需要了解一些与船帆有关的知识。 
船帆的最先着风之帆缘称作前缘，它位于船只的前部。后部的船翼后缘称作帆的后缘。从前缘到帆的后缘的假想水平线称作弦。船帆的曲度称作吃水，并且从弦到最大吃水点的垂直距离称作弦深。充满空气以形成凹面弯曲的船帆的一面称作迎风面。向外吹以形成凸起形状的一面称作背风面。

4.帆船怎样逆风航行

　　可是实际上，这两种情形不是没有区别的。我们现在来说明帆船是怎样跟风向成小角度逆着风前进的。首先，让我们看风一般是怎样对船帆起作用的，也就是说，当风吹在帆上的时候，它把帆往哪里推。你也许会这样想，风总是把帆推往它不是这样。无论风向哪里吹，它总产生一个垂直帆面的力，这个力推动着船帆。且让我们假定风向就是图164箭头所指的方向。AB线代表帆。因为风力是平均分布在全部帆面上的，所以我们可以用R来代表风的压力，它作用在帆的中心。把这力分解成两个：跟帆面垂直的力0和跟帆面平行的力P（图164右）。力P不能推动帆，因为风跟帆的摩擦太小了。剩下的力Q依着垂直帆面的方向推动着帆。 懂得了这点，就容易懂得为什么帆船能够在跟风向成锐角的情况下送着风前进了。让我们用KK线（图165）代表船的龙骨线。风按箭头所表示的方向成锐角吹向这条线。AB线代表帆面，我们把帆转到这样的位置，使帆面刚好平分龙骨的方向和风的方向之间的那只角。现在看图165里的力的分解。风对帆的压力，我们用力q来表示，这个力，我们知道应当是跟帆面垂直的。把这个力分解成两个力：使力R垂直龙骨线，力S顺着龙骨线指向前面。因为船朝力R的方向运动的时候，是要遇到水的强大的阻力的（帆船的龙骨在水里很深），所以力R几乎全部被抵消了。剩下的只是指向前面的力S在推动船，因而，船是跟风向成着一个角度在前进，好像在逆风里一样。这种运动通常总采取“之”字形路线，像图166里的那样。水手们把这种行船法叫做“抢风行船”。

5.在帆船比赛中如果逆风帆船怎样行使?

　　一般来说，船顺风才能航行，但在奥运会比赛中，航向常常要经历360度的变化，这就需要选手们能逆风行使。 这是如何实现的呢？有关专家解释说，如果将手中的拖把垂直对着地板，拖把无法推进，但倾斜一个角度，拖把就能向前移动了。在桌面上紧贴着直尺放一块三角板，施加在斜边上的力会把三角板沿直尺方向“挤”跑。帆船在水中能逆风行驶，就是帆和风的方向形成45度左右的夹角，风的压力作用在船帆上，便能产生向前推动的分力。最根本还在于帆的改变。 公元9世纪，阿拉伯人发明了三角帆，船帆不再是装风的口袋，而成了飞翔的翅膀。三角帆酷似一个竖直而立的机翼，风在帆的前缘被劈开，再流到后缘去会合。由于帆的迎风面凹陷，背风面凸起，形成了一定的曲度，致使空气在背风面的流速大于迎风面的流速而形成低压区。这时，船帆从海平面静止气压中获得巨大的空气动力，成为帆船前进的引擎。奥帆赛规定，帆船逆风行驶时，必须通过不断地转舵换舷，沿着之字形路线航行。专家指出，逆风航行段是选手最容易拉开距离的赛程。

6.帆船能逆风行驶吗？靠什么实现的？

　　帆船逆风而行所靠的最主要动力是吸力。 根据空气动力学原理，流体速度增加，压力就会减低。空气要绕过向外弯曲的帆面，必须加快速度，于是压力减小，产生吸力，把船帆扯向一边。船帆背风一面因压力降低而产生的吸力相当大，可比迎风一面把帆推动的力量大1倍。 风在帆两侧产生的吸力和推力，使船侧向行驶；但中插板阻止船侧向行驶，于是，风力分解为两个分力，一个分力推动帆船向前行驶，另一个分力则使船向背风一面倾侧，要由帆舵手在船的另一边探身出外，保持平衡。 帆船不能完全正面顶着风航行。一艘长12米的帆船可与风向成12－15度的夹角逆风行驶。如果要正面迎着风的方向前进，必须以“之”字形路线航行。逆风行驶时，船与风向的夹角越小，速度越慢。舵手若以角度较大的“之”字形路线航行，船速会加快，不过航程会更长。 帆船本身没有动力，靠风力鼓动船帆航行。因此，相对船身而言，帆通常做得 很宽大，从而能充分利用风力。帆船顺风航行时速度相当快，可是，它遇到顶风时， 如何航行呢？挂在桅杆上的风帆可以根据风向随时改变角度。帆船逆风行驶时，常 常侧转船身，使帆与船身形成一定的角度，帆的一面鼓满风，另一面所受的压力较 小。船体利用这种压力差前进。这样前进时，船的行进方向与目的地方向有偏差， 因此，帆船航行一段时间后，需要通过调整帆的方向，来改变航向，从而呈“之” 字形前进。 所以。可以逆风行驶。

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