تسجيل الدخول

تسجيل

الطائرات الورقية (كيف تطير الطائرات الورقية؟ فيزياء الاتزان والدوران في مهب الريح)

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص251

2025-07-28

1120

ما الذي يجعل طائرة ورقية تُحلق عاليا؟ وما الذي يحدد الطيران المستقر مقارنة بالطيران الفوضوي الذي تستمرُّ فيه الطائرة الورقية في الدوران والرفرفة؟

الجواب: الطائرة الورقية المثلثة هي سطح مرن يقابل الرياح وهو مائل بزاوية يُطلق عليها «زاوية الهبوب». تؤثر على الطائرة الورقية أربعة عوامل: (1) قوة الجاذبية تسحبها للأسفل بطبيعة الحال. (2) نظرًا لأنَّ وجه الطائرة الورقية يعكس الرياح لأسفل فإنَّ الطائرة تشهد «رفعًا» لأعلى. (3) تُنتج الرياح أيضًا قوة مقاومة في اتجاهها. (4) يُصدر الحبل قوةً هابطة في اتجاه الرياح.

وإذا كانت الطائرة الورقية لا تطير طيرانًا مُتزنًا، فإن عزم الدوران الناتج عن هذه القوى يجعل الطائرة تدور تلقائيا حول «نقطة الزمام» (نقطة افتراق الحبل الطويل الأساسي إلى خيوط مُتجهة إلى نقاط مُتعدّدة على إطار الطائرة الورقية). يُغير الدوران زاوية هجوم الطائرة الورقية ومِن ثَمَّ يُغير الرفع والمقاومة. نتيجة لذلك، لا تدور الطائرة فحسب بل تتحرك رأسيًّا أيضًا تُغير الحركة الرأسية زاوية سحب الحبل لنقطة الزمام ومِن ثُمَّ السحب الأفقي والرأسي للحبل. يحدث الطيران المتزن إذا اختفت ثلاث كميات (1) عزم الدوران. (2) القوة العمودية الصافية. (3) القوة الأفقية الصافية. ولكي تختفي هذه الكميات فلا بد من التوجيه الصحيح للطائرة، بالإضافة إلى ضرورة سحب الخيط بالزاوية الصحيحة وبالقوة الصحيحة، عندها تُصبح الطائرة في حالة اتزان». يمكن أن تُوجد أكثر من حالة اتَّزان على أي سرعة من سرعات الرياح. وإذا تغيّرت سرعة الرياح يجب تغيير كل من توجيه الطائرة وزاوية الخيط كي تصير الطائرة الورقية في حالة اتزان جديدة.