在古代,船只的大小通常受到当时造船技术和材料的限制。以下是一些历史上著名的大型帆船:
1. **郑和宝船**:据历史记载,郑和下西洋时使用的宝船是当时世界上最大的木制船之一。虽然关于宝船的确切大小存在争议,但一些史料描述了其巨大的尺寸。例如,《明史》中提到的宝船长约为44丈(约合88米),宽约18丈(约合36米)。然而,这一描述可能夸大了实际尺寸,因为根据现代力学原理和考古发现,如此巨大的木制船体在实际中可能存在技术上的困难。
2. **汉朝戎克船**:据《南州异物志》描述,汉朝时期的中国帆船设计有4个风帆,最大的船长达20米,宽10米,可以容纳700人左右或260吨以上的货物。
3. **福建运木船(花屁股)**:在近代,英国人夏士德在其著作《长江之帆船与舢板》中记录了福建运木船的尺寸,其中最大的达到了180英尺(54.9米)长,28英尺(8.5米)宽。
4. **沙船**:在宋朝,沙船因其出色的性能而得到普及,并在元代的漕运中扮演了重要角色。《宋史·兵制》中记载了多种战船的名称,其中“防沙”和“平底”被认为是沙船的祖式。
总的来说,古代的帆船大小很难进行精确排名,因为不同时代和地区的船只设计、建造技术以及使用的材料都有所不同。上述提到的船只都是历史上著名的大型帆船,但要确定它们之间的确切大小排名需要更多的考古证据和历史资料。
风的动力以两种形式作用于帆,帆船的最大动力来源是所谓的“伯努利效应”。
当空气流动得快的时候,在正面挡住它的物体就会受到空气的冲击,这种冲击产生的压力我们称为动压力。
当帆船顺风行驶时,就是空气对帆的动压力推动帆船前进的。由“流速增加,压强降低”的伯努利原理知道,当空气向一个方向流动时,它向侧面作用的力就要相对减小。也就是说气体流动速度越大的地方,动压力压强越大,而静压力压强越小。流速愈小的地方,动压力压强愈小而静压力压强愈大。这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力,这个力称为静压力。
当迎风驶帆时,船正是在风的静压力推动下前进的。帆所受静压力的产生,主要是帆具有像机翼一样的弧形。我们把帆的横截面和机翼的横截面对照一下,就可以看到它们的共同点