Почему и волан для игры в бадминтон, и игрушечный мяч для игры в фрисби оснащены перьями?

В данной статье, посвященной вопросу о том, почему как для шутовых мячей, так и для бадминтона используются перья, рассказывается об истории шутовых мячей, способах их изготовления и различных способах игры в них. Объясняется принцип, согласно которому перья, создавая воздушное сопротивление, обеспечивают момент силы, позволяющий шутовым мячам сохранять устойчивое положение с опорой вниз. Также поясняется, что бадминтонные ракетки и стрелы также используют аэродинамический эффект жестких перьев для обеспечения стабильности полета, и этот принцип аэродинамической стабильности также применяется в современной военной технике, оснащенной хвостовыми стабилизаторами.

Почему и волан для игры в бадминтон, и игрушечный мяч для игры в фрисби оснащены перьями?

Копилка — это довольно простое и интересное занятие спортом. Археологи обнаружили изображения людей, играющих в копилку, на рисунках на кирпичах эпохи Хань, что свидетельствует о её давней истории. Традиционно копилка изготавливалась из медной монеты, обёрнутой в ткань в качестве основания, и полые трубки из гусячьих перьев, одна из которых обрезана, а другая имеет четыре разреза и сгибается под углом 90°. Затем она пришивается к основанию копилки, а затем в неё вставляются пять-шесть петушиных перьев, и красивая копилка готова. Хотя конструкция копилки проста, существует множество способов её использования. Во многих местах проводятся соревнования по копилке, где участники демонстрируют самые зрелищные и сложные трюки. Однако зачем в копилке должны быть перья? Можно ли играть в копилку без перьев? Если провести эксперимент, то окажется, что только с перьями копилка может сохранять положение основания вниз, и при каждом ударе ногой основание успешно встречается с копилкой. Без перьев копилка будет хаотично вращаться в воздухе, и удар по основанию будет неточным. Таким образом, перья обеспечивают стабильность копилки в воздухе. Основание копилки сосредоточивает почти весь вес копилки, а перья, хотя и легки, имеют гораздо большую площадь, чем основание. Когда копилка вращается в воздухе, сопротивление воздуха перьям намного больше, чем основанию. Если копилка наклонится в сторону, сопротивление воздуха, действующее на перья, вернёт её в положение, когда основание находится прямо внизу. С точки зрения механики, вес перьев невелик, но когда они отклоняются от равновесного положения, возникающий момент сопротивления воздуха очень велик, и копилка возвращается в положение, когда основание находится прямо внизу.

Перья используются для обеспечения стабильности не только в копилке, но и в стрелах и бадминтоне. Однако перья, используемые в стрелах и бадминтоне, намного твёрже, чем перья копилки. Потому что стрелы и бадминтон летают гораздо быстрее, чем копилка, и по сравнению с мягкими перьями копилки, жёсткие перья обеспечивают более сильный аэродинамический эффект, а более длинный стержень стрелы также обеспечивает больший рычаг для аэродинамического эффекта, делая эффект стабилизации более эффективным. Аэродинамический эффект стабилизации также применяется в современной войне. Все невращающиеся снаряды, такие как миномётные снаряды, ракеты и сбрасываемые бомбы, имеют хвостовые стабилизаторы. Функция хвостовых стабилизаторов заключается в перемещении центра давления воздуха на хвост снаряда, превращая момент опрокидывания в момент восстановления и обеспечивая ту же стабилизацию, что и в копилке, стрелах и бадминтоне.