段玉佩
5分鐘!只需要5分鐘,你的屋子里就會(huì)出現(xiàn)一艘飄來(lái)蕩去的UFO……哈哈!其實(shí),所謂的UFO實(shí)際是我們?nèi)粘K?jiàn)的兵乓球,再加上生活中常用的吹風(fēng)機(jī),你就可以動(dòng)手制造這樣科幻而有趣的場(chǎng)景。
操作步驟
準(zhǔn)備好一只乒乓球,再拿來(lái)一臺(tái)吹風(fēng)機(jī)。吹風(fēng)機(jī)的吹口向上,打開(kāi)吹風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)檔,穩(wěn)住……再將乒乓球放在氣柱上,松手……好了,你已經(jīng)有了一個(gè)飄來(lái)蕩去的乒乓球了。且慢,說(shuō)好的UFO呢?那就需要你用彩筆好好描畫(huà)一下這枚懸浮的乒乓球了!
覺(jué)得簡(jiǎn)單?再來(lái)個(gè)復(fù)雜的。打開(kāi)透明塑料做成的報(bào)告夾,用剛才那個(gè)乒乓球?yàn)闃?biāo)尺,再用剪刀剪下報(bào)告夾的一截,剪下的大小足夠這個(gè)報(bào)告夾卷成一個(gè)比乒乓球直徑稍大的圓筒,這樣子乒乓球就可以順暢地穿過(guò)報(bào)告夾做的圓筒。接下來(lái),讓你的乒乓球再次像UFO一樣飄浮在吹風(fēng)機(jī)的上面,另一只手拿著圓筒,筒口朝向乒乓球,自高處向低處慢慢靠近乒乓球,慢慢靠近,不斷靠近……你發(fā)現(xiàn)了什么?乒乓球突然加速?zèng)_入圓筒,一路加速,飛出圓筒。
實(shí)驗(yàn)原理
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?我們點(diǎn)燃幾根檀香來(lái)更好地解釋這其中的科學(xué)原理。點(diǎn)香是為了讓看不見(jiàn)的空氣變得顯而易見(jiàn),因?yàn)橄愕臒燂h蕩在空氣中,隨著空氣的流動(dòng),煙也會(huì)隨之變化,因此便于我們觀(guān)察。
再次用吹風(fēng)機(jī)讓乒乓球懸浮起來(lái),你會(huì)發(fā)現(xiàn)吹風(fēng)機(jī)讓氣流流動(dòng)的速度變得很快。仔細(xì)觀(guān)察乒乓球周邊的空氣流動(dòng)情況,就會(huì)發(fā)現(xiàn)周邊的空氣流動(dòng)速度是最快的,這時(shí)候是伯努利定律(Bernoulli's principle)開(kāi)始發(fā)揮作用了,氣體流動(dòng)速度最快的地方,大氣壓力變低,周?chē)蛔兊拇髿鈮簳?huì)牢牢地掌控住乒乓球,使得它好像被氣柱“吸住”了一般。
而同樣的原理,也是保障噴氣式飛機(jī)能夠飛起來(lái)的基礎(chǔ)。噴氣式飛機(jī)翅膀的上下表面并非形狀一致,如果仔細(xì)觀(guān)察,你會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)翼一般都是上面凸起,下面平緩,在飛行的時(shí)候,氣流快速地通過(guò)機(jī)翼,飛行員可以操作機(jī)翼凸起的程度,控制氣流流速的快慢,進(jìn)而得到相應(yīng)的上升或下降的力量。如果觀(guān)察細(xì)心的話(huà),你會(huì)發(fā)現(xiàn)那些擅長(zhǎng)滑翔的大鳥(niǎo)的翅膀,也具有和機(jī)翼相同的特點(diǎn),上面凸起,下面平緩,這一點(diǎn)也不奇怪,因?yàn)楫?dāng)初人們制作飛機(jī)的機(jī)翼時(shí)。就參考了鳥(niǎo)類(lèi)翅膀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
當(dāng)弄明白伯努利定律的原理后,下次你在沒(méi)有防護(hù)欄的站臺(tái)等地鐵或者火車(chē)的時(shí)候一定要注意,不要越過(guò)警戒線(xiàn)離軌道太近,急速行駛的列車(chē)會(huì)沖擊空氣,形成趨向軌道的吸力,靠得太近則容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。
升級(jí)挑戰(zhàn)
空氣迫擊炮
了解伯努利原理,還能讓你的游戲變得更酷。準(zhǔn)備更多的乒乓球,放在一個(gè)托盤(pán)里,將圓筒的一端斜放在托盤(pán)里并靠近乒乓球,另一端朝向空曠的地方,將吹風(fēng)機(jī)平行地在圓筒的上端吹氣,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?乒乓球一個(gè)又一個(gè)被吸入圓筒,發(fā)射出去。再花點(diǎn)心思裝飾一番,可能圓筒就會(huì)變成“迫擊炮”了。
倔強(qiáng)的乒乓球
將一根細(xì)線(xiàn)固定在乒乓球上,把水龍頭開(kāi)大,向一個(gè)盆中注水,牽引著細(xì)線(xiàn)靠近水流,你會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球并沒(méi)有被水柱沖走,而是被水柱“吸住”了,仿佛還總想更靠近水柱的中央。水流越急,乒乓球沖向水柱的力量越強(qiáng),顯得很倔強(qiáng)。你能用剛學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋這個(gè)現(xiàn)象嗎?