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        風(fēng)與流的神秘力量

        2025-01-14 00:00:00莫少文
        初中生世界·八年級 2025年2期
        關(guān)鍵詞:空氣流速伯努利吹風(fēng)機

        你是否曾仰望藍(lán)天,對翱翔在天際的飛機充滿無限遐想,疑惑它們是如何在天空中飛行的?又是否曾在操場上,對足球被踢出后劃出的弧線暗自驚嘆?今天,就讓我們攜手踏上一場充滿驚喜的探索之旅,共同揭開伯努利原理的神秘面紗!

        準(zhǔn)備材料:乒乓球,吹風(fēng)機,如圖1。

        如圖2,打開吹風(fēng)機,使出風(fēng)口朝上,將乒乓球置于出風(fēng)口上方,松手后乒乓球會被吹走嗎?

        如圖3,緩緩將吹風(fēng)機傾斜一定的角度,乒乓球又會怎樣?

        從圖2和圖3中,我們會驚奇地發(fā)現(xiàn),乒乓球既沒有被吹走,也沒有落下來,而是懸在空中,僅僅是微微地晃動,并且即使吹風(fēng)機傾斜一定的角度它也不會掉落下來,而是跟著氣流移動。這是為什么呢?

        原來,無論是在空氣中還是在水中,都存在壓強,并且壓強的大小與流體(液體或氣體)的流速有關(guān)。流體在流動過程中,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大,這就是伯努利原理。

        在上述實驗中,如圖4所示,吹風(fēng)機吹出的氣流經(jīng)過乒乓球底部時,會向四周分開,并在乒乓球的頂端匯聚,導(dǎo)致乒乓球上方空氣流速大,壓強小。因此,乒乓球的上下面就會形成一個壓力差。乒乓球則在壓力、沖擊力及重力等多個力的作用下懸在空中。

        伯努利原理還被廣泛應(yīng)用于日常生活與科學(xué)研究領(lǐng)域中。例如,空中自由翱翔的飛機,其特殊的機翼結(jié)構(gòu)使飛機在飛行過程中上方空氣流速更大,壓強更小,從而產(chǎn)生了向上的升力。運動員踢足球時,會著力于足球的一側(cè),使球在前進的同時不停地旋轉(zhuǎn)。足球在前進過程中因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流會使其兩側(cè)空氣流速不同,使得足球兩側(cè)產(chǎn)生壓強差,形成橫向的力,從而實現(xiàn)弧線球的效果。

        高鐵站工作人員總是提醒我們要站在安全白線以外等待列車到站,那是因為列車在快速移動時,會帶動空氣流動,導(dǎo)致列車附近氣壓降低。若乘客離列車太近,身體前后會出現(xiàn)壓強差,從而有被“推力”推向列車的危險。因此,我們要聽從工作人員安排,注意人身安全。

        (作者單位:江蘇省淮安市文通中學(xué))

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