首页 理论教育 伯努利原理及其效果:从实验到科学发展史

伯努利原理及其效果:从实验到科学发展史

时间:2023-10-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:丹尼尔·伯努利在1726年首先提出的原理的内容是:在水流或气流里,如果速度小,压力就大;如果速度大,压力就小。离它100 m左右的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然,“豪克号”失控偏离了方向,一个劲地向“奥林匹克号”冲去,结果“奥林匹克”号躲闪不及,船舷被“豪克号”的船头撞了个大洞。使两艘船接近的两个力F和F,会使船身转向,并且船B转向船A的力更大。

伯努利原理及其效果:从实验到科学发展史

丹尼尔·伯努利在1726年首先提出的原理的内容是:在水流或气流里,如果速度小,压力就大;如果速度大,压力就小。图1说明了这个原理。

向AB管吹进空气。如果管的切面小(像a处),空气的速度就大;而在切面大的地方(像b处),空气的速度就小。在速度大的地方压力小,速度小的地方压力大。因为a处的空气压力小,所以C管里的液体就上升;同时,b处比较大的空气压力使D管里的液体下降。在图2中,T管是固定在铜制的圆盘DD上的;空气从T管里出来以后,还要擦过另外一个跟T管不相连的圆盘dd。两个圆盘之间的空气的流速很大,但是这个速度越接近盘边降低得越快,因为气流从两盘之间流出来,切面在迅速加大,再加上惯性在逐渐被克服,但是圆盘四周的空气压力是很大的,因为这里的气流速度小;而圆盘之间的空气压力却很小,因为这里的气流速度大。因此,圆盘四周的空气使圆盘互相接近的作用比两圆盘之间的气流要想推开圆盘的作用大;结果是,从T管里吹出的气流越强,圆盘dd被吸向圆盘DD的力也越大。

图3和图2相似,所不同的只是用了水。如果圆盘DD的边缘是向上弯曲的,那么在圆盘DD上迅速流动着的水会从原来比较低的水面自己上升到跟水槽里的静水面一般高。因此,圆盘下面的静水就比圆盘上面的动水有更高的压力,结果就使圆盘上升。轴P的用途是不让圆盘向旁边移动。

图4画的是一个飘浮在气流里的很轻的小球。气流冲击着小球,不让它落下来。当小球一跳出气流,周围的空气就会把它推回到气流里,因为周围的空气速度小,压力大,而气流里的空气速度大,压力小。1912年秋的一天,当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海航行。离它100 m左右的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然,“豪克号”失控偏离了方向,一个劲地向“奥林匹克号”冲去,结果“奥林匹克”号躲闪不及,船舷被“豪克号”的船头撞了个大洞。是什么原因呢?图5中的两艘船在静水里并排航行着,或者是并排地停在流动着的水里。两艘船之间的水面比较窄,所以这里的水的流速就比两船外侧的水的流速高,压力比两船外侧的小。结果这两艘船就会被围着船的压力比较高的水挤在一起。

(www.xing528.com)

如果两艘船并排前进,而其中一艘稍微落后,像图6所画的那样,那情况就会更加严重。使两艘船接近的两个力F和F,会使船身转向,并且船B转向船A的力更大。在这种情况下,撞船是免不了的,因为舵已经来不及改变船的方向。图5中所说的这种现象,可以用下面的实验来说明。把两个很轻的橡皮球照图7那样吊着。如果你向两球中间吹气,它们就会彼此接近,并且互相碰撞。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈