走在街头，你是否注意到：落叶大多不是笔直下坠，而是摇摇晃晃打着旋儿，像跳着一支悠然的圆舞曲缓缓落地？




如果你再仔细观察，还会发现不同树叶各有“舞姿”：银杏叶像金蝴蝶螺旋划弧，枫叶时而直坠时而化身旋转风车，杨树叶则洒脱地翻着跟头落下。这个诗意场景的背后，其实藏着流体力学的小秘密。


动力源:空气阻力的“偏爱”


夏天的树叶水分充足、质地紧实，空气阻力的“偏心度”小；到了秋天，树叶脱水变脆、结构疏松，表面的褶皱和缺口增多，空气阻力更容易“找错位置”形成力矩，所以秋天的落叶旋转得更明显也更频繁。


具体来说，普通物体（比如石头）下落时，重力与空气阻力的作用点几乎重合，因此是直线下坠；但树叶形状不规则、质地轻薄，下落时空气阻力的作用点常常和重力作用点“错位”——这种“偏心”的阻力会形成力矩，就像有人在树叶边缘轻轻推了一把，于是树叶开始旋转。


不同树种的叶片旋转姿态各不相同：

●银杏叶像“金蝴蝶”旋出优美弧线，因为它扇形的对称结构使阻力力矩更稳定；

●枫叶有时直坠、有时狂旋，是因为它掌状的凹凸边缘会不断改变空气阻力的作用点，力矩时有时无；

●杨树叶“洒脱翻跟头”，则是因为它叶片对称性差且叶柄细短，更容易让阻力“偏心”，从而旋转得更为剧烈。


生活中还有哪些同类现象？


你以为只有落叶会玩“旋转特技”？其实生活中还有不少同类现象：

●蒲公英种子能“旋转飞行”，靠的也是不对称形状带来的空气动力，让它能飘得更远；

●风筝能升空，离不开空气阻力（升力）与重力的平衡，其原理与落叶受力异曲同工；

● 高速行驶时，汽车尾翼产生的空气阻力（下压力）能增强轮胎抓地力，提升行驶稳定性，这同样是空气动力学在生活中的巧妙运用。

来源: 科普山东