帆船爲什麼能夠逆風航行?
在順風行駛時,是風對帆的作用力推着帆船向前行進。如果航行的目的地在正對逆風的方向,船雖然前進了,但船頭卻偏離了航向。不用擔心,只需要在前進的過程中不斷地調整船身和船帆的方向,使帆船前進的路徑成“之”字形就可以了。
帆船是利用風的推力前進的,因此一般人很難想象帆船能夠逆風前進,然而有經驗的水手告訴我們這是可以做到的,他們通常稱之爲“搶風行船”。
在順風行駛時,是風對帆的作用力推着帆船向前行進。那麼,在逆風的條件下,推動帆船向前行進的作用力又是什麼呢?答案仍然是風對帆的作用力!實際上無論風向哪裏吹,它總能產生一個與帆面垂直的力,正是這個力推動着帆船前進。
我們假定有風從帆船正前方逆向吹來,將帆面調整到風與船身夾角之間。此時風吹在帆上產生的作用力可以分解成兩個相互垂直的分量,其中一個沿着帆面吹拂,對帆船幾乎不產生任何影響,而另一個分量則垂直作用在帆面上。這個與帆面垂直的作用力可以進一步分解成兩個相互垂直的分量,一個與船身垂直,這個力可以靠安裝在船底的縱向擋水板來抵消,而沿船身方向的另一分量就能推動船前進。
這時,如果航行的目的地在正對逆風的方向,船雖然前進了,但船頭卻偏離了航向。不用擔心,只需要在前進的過程中不斷地調整船身和船帆的方向,使帆船前進的路徑成“之”字形就可以了。
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