为什么球会悬浮在气柱里,就算倾斜了也不会掉下来呢?
您有否听过「陷入滑流」这个说法?它是指某物或某人被外部力量困在特定位置的状况。在今天的实验中,当我们探究著名的伯努利定律时,您会亲身体会这句话的意思。这也是飞机能够在高空中保持飞行、鸟儿可以翱翔的原因。在本周的活动里,看看您能否应付这压力吧!
Daniel Bernoulli 是瑞士科学家和数学家,他记录了18世纪重要的科学原理。他在流体动力学方面的工作特别有兴趣,由此更发现了伯努利定律:Bernoulli发现流速增加时,压力就会降低。 1752年,有个名叫Leonhard Euler的人,发现了Bernoulli的方程。由于Bernoulli的发现,影响了关键技术,包括汽车化油器以至飞机机翼,永远改变了我们的世界。
您应该能够把吹风机转到很斜的角度,乒乓球才会跌出气柱以外,因为实际上是周围的气压把球稳住在气柱内。伯努利定律告诉我们,移动的流体(如气体或液体)比不动的流体,压力更低。打开吹风机时,您就制造了一条流动的气柱,气柱的压力比周围的空气都低,所以每当球要从气柱里跌出来的时候,周围的高压空气会把它推回到气柱内;即使气柱不是垂直把球托起,而是倾斜着,甚至斜度很大,这种情况依然会发生。
伯努利定律也可以解释为什么开动花洒淋浴的时候,浴帘总会飘进淋浴间里去。流动的水和空气会形成低压区,淋浴间外的高压空气会一直往低压区推进,空气会带同浴帘一起推进,于是开动花洒时,就造成浴帘一直往淋浴间推移的现象了。
完成实验后,记得要清理干净。把吹风机和乒乓球放回原来的地方。
您可以利用美术纸和胶带,制作与短片内所见的一样的乒乓球发射器。
所有流体(包括液体和气体)都依循伯努利定律。要透过液体观察伯努利定律,可把两块麦片(例如Cheerios)放进一碗水里,两者相距两英寸;然后在它们中间轻轻把水倒进去,由于移动的水会造成低压区,所以两块麦片就会互相靠近了。
您也可以尝试将两个气球用绳子绑住,相距数英寸,然后在中间吹气,气球会像麦片一样朝着彼此靠近。