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少年说‖元宝(103):伯努利效应

 金晓哲 2021-02-04

在1912年秋天,奥林匹克号正在大海上航行,突然,皇家巡航舰豪客号从后面追上来,两艘船像是在比赛,结果豪客号突然失控,径直撞在了奥林匹克号上。后来,法官判定豪客号公司应赔钱给奥林匹克号的公司。赔了钱,但这真正的幕后黑手真的是豪客号的船长吗?答案是否定的,其实是海水!!!

海水有什么错吗?因为伯努利效应,当流体速度快,压力就小,反之,慢时压力就大。可以用公式来表达:

其中,P是质量;V是速度;g是重力加速度;h是高度;C是伯努利的压力常量:物质质量+1/2质量*速度平方+质量*高度*重力加速度=常量。因为两船之间的水流比外面快,使中间的压力低,两边产生的压力差,将两艘船压向中间靠拢,由于质量小的船惯性小的原因,使小的豪客号扭转船头撞上大的奥林匹克号。

飞机不用像热气球那样用绳系着。显然飞机上升肯定不是靠浮力的。应该也是因为伯努利效应。机翼上面鼓,下面平使流过机翼的气流被分成两股,一股从上面流过,速度较快,另一股从下面流过,速度较慢,所以,下方向上方产生压力。当产生的压力等同于飞机的重力,飞机不会升高,也不会下降。但是当飞机襟翼向下时,下方产生的压力会高于它的重力,使飞机上升。但如果在空中,发动机停了下来,飞机的速度会减慢,使空气的流动速度也减慢,最后停止流动,压力差也会减小。慢慢的,就会变得小于飞机重力,飞机会坠落。

三角帆船可以逆风行驶,也是因为伯努利效应,舵手将船转弯,让头逆风转变为侧斜风,因为帆船的帆也有像飞机机翼一样的弧形,侧斜风被船帆分成两股气流,前面快,后面慢,帆船会向侧前方向行驶。通过舵手调整帆的角度,帆船就会以之字行前进。

如果没有伯努利效应,帆船不能逆风行驶,所以,麦哲伦航行时一旦遇到逆风,就不可能发现美洲大陆。如果没有伯努力效应,现在还只能坐热气球,速度非常慢,但是,因为伯努利效应,才有了飞机这种时速极快的交通工具。

贝克汉姆的香蕉球也是伯努利效应,当踢球时会产生一个回旋气流,让角球以弧形前进,打得守门员措手不及。

伯努利效应非常重要,但也有弊端,比如“地铁吸”:当人站在安全线内时,地铁带动周围的空气高速流动,靠近地铁的空气流速快,站台中央流速慢,人就会被吸到地铁上发生危险。

作者简介金元宝,男,2007年10月生,四年级“求知少年”。『小小少年说』创建主编,周五专栏小作者。


小编的话:今天一直有事,耽误了推文。唯以“学源于思,思源于疑”给此文作注。希望元宝能一直保持置疑和思考的能力。

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