張洪剛
九年級(jí)初中物理(人教版)第十四章第四節(jié)《流體壓強(qiáng)與浮力的關(guān)系》在解釋是什么使硬幣“跳起”時(shí),明確地指出:由于吹氣時(shí),硬幣上下表面的氣體流速不一樣,從而導(dǎo)致硬幣上下的壓強(qiáng)不一樣,正是這個(gè)壓強(qiáng)差把硬幣“托”起的,因此得出了“流速大的地方,壓強(qiáng)小”的結(jié)論。
對(duì)于該問(wèn)題的解釋?zhuān)艺J(rèn)為不正確。實(shí)驗(yàn)中使錢(qián)幣“跳起”的不是氣流在錢(qián)幣上下產(chǎn)生的壓強(qiáng)差,而是氣流的沖擊力。
為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,我們一起來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖1所示,在桌子上放一枚一角的硬幣,在硬幣的前面吹氣的地方墊上比硬幣薄一些的硬紙片。每改變一次紙片的厚度吹一次,隨著紙片的增厚,你會(huì)發(fā)現(xiàn)吹起硬幣一次比一次困難,直到紙片和硬幣的厚度一樣時(shí),基本上吹不動(dòng)硬幣了,也就是說(shuō)硬幣越厚就越容易吹起。怎樣解釋這種現(xiàn)象呢?原來(lái),當(dāng)我們吹氣時(shí)總有一部分氣流略斜對(duì)著桌面,這部分氣流經(jīng)桌面的反射后正好沖擊硬幣的上邊緣,如圖2所示,于是就給硬幣一個(gè)斜向上的力,這個(gè)力把硬幣上邊緣掀起,使氣流進(jìn)入到硬幣的下方,從而輕而易舉把整個(gè)硬幣給吹起來(lái),而且硬幣越厚這種現(xiàn)象越明顯。為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,我們?cè)賮?lái)做幾個(gè)實(shí)驗(yàn):(1)把同樣的一枚硬幣磨去上邊緣后放到桌面,再用力吹氣,你會(huì)發(fā)現(xiàn)很難再使它“跳起”。(2)找?guī)讉€(gè)和硬幣等大但比硬幣輕且薄的塑料片,用相同的方式將它們吹起:你會(huì)發(fā)現(xiàn)吹起輕的塑料片比吹起重的硬幣更困難;(3)找一根較粗的鐵絲彎成比硬幣直徑略窄點(diǎn)的“U”形,并把它平放到桌面上,把硬幣平放到它的上面,這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)不管對(duì)著硬幣怎樣吹氣,都很難使硬幣“跳起”;(4)找一架托盤(pán)天平,在左盤(pán)中放入一摞硬幣,調(diào)平后,用力吹硬幣的上表面,測(cè)量一下氣流在硬幣上下表面所產(chǎn)生的壓力差的大小。你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)壓力差相對(duì)來(lái)說(shuō)是很小的,只有它的作用是不可能使一枚硬幣“跳起”的。
綜上可知,“托起”硬幣的力,主要是氣流沖擊硬幣時(shí)產(chǎn)生的沖擊力,或者說(shuō)是氣流的沖擊力使硬幣“跳起”的。
(欄目編輯羅琬華)