1912年秋,当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在海上航行。突然,一艘比较小的“豪克号”铁甲巡洋舰从后面追了上来,在距它100米左右的海面上平行向前疾驶。突然,“豪克号”像着了魔似的,竟然扭转船头朝“奥林匹克号”冲了过来,“豪克号”上的舵手无论怎么操作也没办法扭转航向,结果两艘船狠狠地撞在了一起,酿成一起重大海难事故。这起事故引起了一些科学家的注意,他们认为这一定事出有因。
早在1726年,瑞士科学家丹尼尔·伯努利通过无数次实验,发现水沿着一条宽窄不一的沟渠向前流动,沟渠较窄部分的水流得快些,但水流对沟渠壁的压力比较小。反之,在较宽部分的水就流得较慢,水流对沟渠壁的压力会比较大。这一发现被称为“伯努利效应”。但当时这个发现没有引起人们的重视,在“奥林匹克号”被撞事件发生后,一些科学家突然想到,“伯努利效应”可以解释这次事故。自此,“伯努利效应”才渐渐受到重视。
“伯努利效应”在生活中比较常见,有时甚至会给我们带来危险。例如列车高速驶来时,靠近列车车厢的空气被带动起来而快速运动,压强就减小。此时,站台上的旅客若离列车太近,身体前后会出现明显的压强差,身后较大的空气压力会把旅客推向列车,从而发生危险。所以列车站台上都画有黄色安全线,候车的旅客应该站在黄线之外,以避免“伯努利效应”可能带来的危险。同理,在大货车或大巴士飞速驶过时,绝不能靠得太近,也绝不能到水流湍急的江河里游泳。
生活中还有很多地方利用了“伯努利效应”的原理,如足球比赛中的“香蕉球”,乒乓球比赛中的“旋转球”,飞机的机翼、喷雾器的设计等。今天的实验其实也用到了伯努利原理,请你利用以下材料制作吸管喷雾器,并试着解释其中的现象。
实 验
吸管喷雾器
实验材料(www.xing528.com)
吸管、杯子、水(自备)、剪刀
实验步骤
实验原理
这是利用了流体(液体和气体)的流速越大压强越小,流速越小压强越大的原理。飞机机翼上方的空气流速快,压强就小,机翼下方的空气流速慢,压强就大。这一压强差,就使飞机获得了向上的升力。
在“吸管喷雾器”实验中,短吸管上方空气流速快,压强较小,而容器内液面上方的空气压强大,液体就沿着短吸管上升,从管口流出后,受到气流的冲击,呈喷雾状射出。
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