飞镖为何能动态指示曲线运动瞬时速度的方向？

1 引言

近日，微主在中国知网上扫货，忽然看到一篇有关“飞镖指向”问题的文献，一下子激起了微主的灵感，因为该文献的核心观点与自己对“飞镖指向”问题的认识截然相反。

微主一向是不迷信权威的，相信自己的直觉和实验。

马上以“飞镖、瞬时速度”等关键词进行检索，发现全网仅此一篇讨论“飞镖指向”问题的文献，看来这个问题比较冷啊。

2 文献研读

3 质疑与分析

上学期，微主在焦作师专附中帮忙讲授高一物理课，往返分别需要骑行40分钟的共享单车，曾经在80分钟的共享单车骑行过程中，深入地思考过“飞镖指向”的原理。

实际上，飞镖的运动非常复杂，既有整体的准抛物线运动，又有自身的俯仰运动和左右摆动。

为了研究飞镖飞行过程中的姿态变化，需要选择飞镖的质心为参考系。由于质心有加速度，质心参考系属于非惯性系，需要引入惯性力。飞镖的质心在重力、空气阻力和惯性力的共同作用下处于静止状态。

如果飞镖的镖尖不指向瞬时速度方向，则飞镖指向必然与瞬时速度方向存在一个夹角，飞镖尾翼所受空气阻力对质心的力矩必然不为零，该力矩的存在也必然使飞镖指向与瞬时速度方向的夹角减小，并最终等于零。

结论很显然，飞镖在飞行过程中，镖翼所受空气阻力对飞镖质心的力矩和飞镖指向与飞镖飞行方向的夹角都有自动归零的趋势，在镖翼受到的空气阻力对飞镖质心的力矩的动态调节下，飞镖处于自动稳定状态，飞镖的指向始终与飞镖的飞行方向保持一致。

文献中以飞镖初始自动调节方向的阶段代表飞镖飞行的全程，并以此证明飞镖指向与飞行方向并不一致的说法，不科学。