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飛機和噴壺有什么關系

2021-09-23 13:16
科普童話·百科探秘 2021年9期
關鍵詞:伯努利噴壺旅客

“各位尊敬的旅客,A2021號航班即將啟航了,請各位旅客前往A1口登機?!?/p>

剛要登機,老咪卻發(fā)起愁來。原來,因為疫情的緣故,老咪在百寶囊里準備了一個消毒液小噴壺,沒事就拿出來,左噴噴、右噴噴。但飛機不能攜帶液體,老咪只能眼睜睜地看著小噴壺被安檢留下……

“沒有小噴壺,遇到病毒該怎么辦?”老咪抱怨道。

“沒關系,我可以做一個噴壺!”只見柯貝西用吸管和紙杯簡單地組裝之后,用嘴一吹,噴壺里面的水就變成霧狀噴了出來。

“真好玩,這是什么原理?”老咪擺弄著小噴壺,暫時忘記了還缺少消毒液的事兒。

“這個呀,跟飛機能飛在天上是一樣的原理哦?!?/p>

這一句話,讓老咪徹底迷糊了。

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實驗材料:廢紙箱、長竹簽、吸管、卡紙、透明膠帶、雙面膠帶、剪刀、筆、錐子、打孔器

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老咪愛飛行

飛機為什么能飛起來?

1726年,丹尼爾·伯努利提出了一個偉大的原理:“在低速流動的流體中,一條流管內氣(液)體流速越大,其靜壓越小?!边@就是如今被廣泛應用于建筑、航天以及生活中的“伯努利原理”。

伯努利原理可以用一個簡單的實驗來驗證。我們拿著兩張紙,往兩張紙中間吹氣,會發(fā)現(xiàn)紙不但不會向外飄,反而會被一種力擠壓在一起。因為兩張紙中間的空氣流動速度快,壓力就小,而兩張紙外側的空氣沒有流動,壓力就大,所以外側空氣就把兩張紙“壓”在了一起。

飛機升力跟伯努利原理有什么關系呢?原來飛機機翼的翼型都是經過特殊設計的,當氣流經過機翼上下表面時,上表面路程要比下表面長,氣流在上表面的流速要比在下表面流速快。伯努利原理已經告訴我們,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大,因此下表面的壓強大于上表面的壓強,由此產生壓力差,這個壓力差就是使飛機飛起來的升力。

生活中的伯努利原理

黃色安全線

在乘坐地鐵、火車時,腳下總有一條禁止越過的黃色安全線。原來,列車高速駛來時,列車車廂附近的空氣由于摩擦作用而隨列車快速運動。根據(jù)伯努利原理,流速大的地方壓強小,站臺上的旅客如果離列車過近,旅客身體前后會出現(xiàn)明顯的壓強差,這個壓強差會把旅客推向列車而造成傷害。

相互吸引的巨輪

1911年,郵輪奧林匹克號搭載著旅客離開港口,開始它的橫跨大西洋之旅。與此同時,英國海軍巡洋艦豪克號行駛至附近海域,和奧林匹克號正處在平行的航線上,并肩向東行駛。突然,正在疾駛中的豪克號好像被大船吸引住似的,一頭向奧林匹克號撞去。

這次事故的原因,同樣可以用伯努利原理來解釋。當兩船并行時,兩船之間水的流速加快,壓強降低,外舷的流速慢,壓強相對較高,左右舷形成壓強差,推動船舶互相靠攏,導致事故發(fā)生。這就是“船吸現(xiàn)象”。

弧線球是如何產生的?

在足球賽場上,優(yōu)秀的足球運動員在主罰任意球時,足球會在空中劃出一道匪夷所思的弧線飛進球門,這也是伯努利原理在“搗鬼”。足球在旋轉前進過程中,一方面空氣迎著球向后流動,另一方面,足球周圍的空氣又會被帶著一起旋轉,這時,球旋轉方向與球前進方向相反的一側空氣的流速比另一側大,而壓強比另一側小。足球在兩側壓強差的作用下,被迫向壓強小的一側偏轉,就有了足球賽場上一個個經典的“圓月彎刀”。

城市自然通風

在城市建設中,還可以利用伯努利原理設計廊道(有著通道和阻隔的狹長地帶),促進城市通風,改善城市環(huán)境微氣候。各式各樣廊道的寬窄變化能控制城市中流通的風速,形成城市街道空間的壓差變化,最終促進城市內部空氣的流通,改善城市的氣候環(huán)境。

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