Dlaczego latawce latają?

Gdy latawiec utrzymuje się stabilnie w powietrzu, robi wrażenie. Czasem jednak zaczyna kręcić ósemki, lot jest chaotyczny. Od czego to zależy?

Lato i morska plaża kojarzy się między innymi z puszczaniem latawców. To zajęcie nie tylko dla dzieci. Istnieją nawet dyscypliny sportu, wykorzystujące latawce. Są to między innymi buggykiting i kitejumping. Latawiec może fascynować. Fizyka lotu latawca jest równie ciekawa.

Jakie siły działają na latawiec?

Na latawiec w powietrzu działa kilka sił. Są to siła grawitacji, siła nośna, siła oporu powietrza w kierunku, z którego wieje wiatr oraz siła, z jaką sznurek trzymany przez człowieka działa na latawiec (przeciwnie do kierunku wiatru).

Siła nośna

Skąd się w ogóle bierze siła nośna? Konstrukcja latawców powoduje zmianę kierunku przepływu powietrza w jego otoczeniu (latawiec powoduje podział strumienia powietrza na dwie części). Ciśnienie powietrza pod latawcem staje się większe niż ciśnienie nad nim. Ta różnica ciśnień powstaje dlatego, że pęd powietrza opływa go z góry i z dołu z różnymi prędkościami. To właśnie powoduje powstanie siły nośnej, skierowanej ku górze i to dlatego potrzebny jest wiatr, aby latawiec mógł w ogóle latać.

Kąt, pod którym skierowana jest powierzchnia latawca w stosunku do kierunku wiatru, nazywamy kątem natarcia. Lot latawca jest stabilny w przypadku, gdy wypadkowa tych sił nie wytwarza momentów obrotowych, które zmieniają kąt natarcia. Gdy wypadkowa wszystkich wymienionych wyżej sił jest zerowa, latawiec zawisa w powietrzu. Aby zniknęły momenty obrotowe, pozioma i pionowa wypadkowa sił działających na latawiec, należy ciągnąć nasz latawiec pod odpowiednim kątem i z odpowiednią siłą.

Zmiana kierunku i siły wiatru wymuszają korektę siły, z jaką za pomocą sznurka utrzymujemy latawiec w powietrzu. Gdy zmienią się warunki, należy tak operować sznurkiem, aby szybko znaleźć nowy stan równowagi.

Puszczenie sznurka powoduje zanik jednej z sił, wypadkowa pozostałych sił kieruje latawiec ku powierzchni ziemi i latawiec zwyczajnie spada.

Co ciekawe, latawiec ma zwykle kilka stanów równowagi. Możemy go więc kontrolować na kilka sposobów.

Ogon latawca

Czy latawiec może latać bez ogona? Tak, może. Trudniej jednak utrzymać stan równowagi takiego płaskiego latawca bez warkocza. Zastosowanie w konstrukcji latawca ogona stabilizuje jego lot. Dzięki ogonowi latawiec nie będzie zatem tak często kręcił ósemek i kółek.

Zabawa z latawcem

Można urządzać zawody, który z latawców poleci wyżej, który szybciej się wzniesie. Można też rywalizować o to, który latawiec dłużej utrzyma się w powietrzu no i oczywiści, który jest najpiękniejszy.

Czego nie wolno robić z latawcem?

Nie wolno puszczać latawców w pobliżu linii napięcia (niskiego i wysokiego), w pobliżu lotniska, anten, urwisk i dróg. Nie stosowanie się do tych reguł może skutkować nieszczęściem, w tym śmiercią.

Nigdy nie wolno puszczać latawca w czasie burzy, ponieważ może w niego uderzyć piorun.

Im większy latawiec, tym większe siły na niego działają. Duży latawiec może przewrócić dorosłego człowieka, a nawet go unieść w powietrze.

Ostatnio opublikowane w Pytajniku

Czy można spowolnić fotony?

Fotony są składnikiem światła. Wiemy że poruszają się ze stałą prędkością światła, która jest uniwersalną stałą fizyczną. Czy istnieje możliwość spowolnienia fotonów?

Dlaczego gwiazdy zataczają okręgi wokół Gwiazdy Polarnej?

Dlaczego na zdjęciach nieba nocnego z długim czasem naświetlania gwiazdy wydają się krążyć wokół Gwiazdy Polarnej?

Czy istnieją jadowite ssaki?

Każdy wie o jadowitych wężach, skorpionach, pająkach, żabach, rybach, owadach. A co z ssakami? Czy ssaki bywają jadowite i czy ich jad jest niebezpieczny dla człowieka?

Zobacz więcej

Przeglądaj wszystkie artykuły dotyczące ciekawostek ze świata nauki.

Zobacz też

Siła

Co to jest siła? Siła jest to wielkość fizyczna wektorowa, która jest miarą oddziaływań prowadzących do zmiany prędkości ciał lub kształtu ciał. Siłę oznaczamy zwykle literą F. Jednostką siły w układzie SI jest niuton (1 N).

Dynamika

Dynamika to dział mechaniki, który bada przyczyny ruchu i jego zmiany pod wpływem sił.