一則故事所隱含的科學(xué)原理

引子 一次我在一本書上看到這么個(gè)故事：19XX年秋天，當(dāng)時(shí)世界上最大的輪船“奧林匹克”號(hào)正在大海上航行，忽然，在離它100米遠(yuǎn)的地方有艘名為“豪克”號(hào)的巡洋艦好象被大船吸引似的，一點(diǎn)也不聽指揮，結(jié)果一頭撞向了大船。書中解釋說，這就是“船吸”現(xiàn)象。帶著疑問，我向爸爸請(qǐng)教。爸爸說：我先不回答為什么，等我們做個(gè)實(shí)驗(yàn)后再向你解釋。

實(shí)驗(yàn)

于是爸爸讓我拿來兩張紙，他把兩張紙用兩只手平行地拿著，兩張紙相隔有六七厘米。爸爸說：你向兩紙的中間吹一口氣，看看會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？我說：能有什么現(xiàn)象？還不是把紙吹開了！爸爸說：先不要下結(jié)論，你試試看就知道對(duì)錯(cuò)了。于是我就向兩紙中間猛吹一口氣，奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了：兩張紙不但沒有被吹分開，反而迅速地向一起靠攏了。我不相信自己的眼睛所見，于是我又連著做了幾次，可結(jié)果均是兩張紙向一起靠攏。爸爸這時(shí)說，現(xiàn)在我告訴你為什么“豪克”號(hào)巡洋艦會(huì)不聽指揮撞向“奧林匹克”號(hào)大船：船在行駛時(shí)會(huì)帶動(dòng)船兩邊的水流動(dòng)。當(dāng)一定范圍內(nèi)只有一只船時(shí)，船兩邊的水流速度是相同的，于是船兩邊受到水的壓力也是相等的，船就不會(huì)向一側(cè)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在一定范圍內(nèi)有兩只平行同向行駛的船時(shí)，兩艘船中間的水流速度就比船另一側(cè)的水流速度快，于是兩船之間一側(cè)受到水的壓力就比另一側(cè)受到水的壓力要小，兩船也就會(huì)向中間靠攏。只不過“豪克”號(hào)巡洋艦比“奧林匹克”號(hào)船輕的多，它當(dāng)然會(huì)被吸過來而撞上“奧林匹克”號(hào)輪船。這個(gè)科學(xué)現(xiàn)象這就是被稱為“流體力學(xué)之父”的丹尼爾·伯努利發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)流體系動(dòng)中，流速越快，流體所產(chǎn)生的壓力就越小。后人為紀(jì)念這個(gè)偉大的科學(xué)家給人類帶來的巨大貢獻(xiàn)，將其這一發(fā)現(xiàn)稱為“伯努利定律”。 “我們?cè)賮眚?yàn)證一下這個(gè)定律是否正確？”于是爸爸仍然像前面一樣拿著兩張紙，讓我用不同速度向兩紙中間吹氣。我發(fā)現(xiàn)當(dāng)吹氣速度越快時(shí)，兩紙就越向一起靠攏；當(dāng)吹氣速度越慢時(shí)，兩紙向一起靠攏的程度起越小。也就是說，當(dāng)兩紙中間氣流速度越大時(shí)，中間氣流對(duì)紙的壓力越小，兩紙就越向一起靠攏。反之，汽流速度越小，則兩紙中間的壓力就相對(duì)大，兩紙向一起靠攏的程度就小。爸爸說，這個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，給我們的生活帶來了巨大影響。正是由于這個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，使得我們實(shí)現(xiàn)了“日行萬里”的夢(mèng)想，也應(yīng)了時(shí)下流行的一句話：“空間不是距離！”飛機(jī)正是根據(jù)這個(gè)原理而發(fā)明出來的。我忽然說到：飛機(jī)這所以能飛起來是不是因?yàn)闄C(jī)翼上面的受到的空氣壓力小于機(jī)翼下面的受到的空氣壓力，而使飛機(jī)被托起來了呢？爸爸說：“非常正確”！你別看空氣看不見摸不著，它可是實(shí)實(shí)在存在的，空氣的壓力可大了。一只手的一面承受著相當(dāng)于一個(gè)50千克重量的壓力，由此可見空氣的壓力有多大！只不過手的兩面均受到同樣大的壓力，所以你感覺不到累。飛機(jī)之所以能飛機(jī)起來，就是利用機(jī)翼上下受到的空氣壓力不同而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)機(jī)翼上下受到的壓力差超過飛機(jī)重量時(shí)，飛機(jī)就能飛離地面了。當(dāng)然，要想造成機(jī)翼兩面的壓力差，就必須使得機(jī)翼上下兩面的氣流速度不一樣，這就是機(jī)翼上下兩面構(gòu)造不一樣的原因所在。這是流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)，你現(xiàn)在還必掌握，只要知道道理就行了。你現(xiàn)在該明白故事中兩船相撞的原因了吧？也該明白為什么不能站在地鐵站、火車站站臺(tái)上黃線以外的原因了吧？我點(diǎn)點(diǎn)頭說：明白了。

結(jié)論

在一個(gè)流體系統(tǒng)中，流速越快，流體所產(chǎn)生的壓力就越小。當(dāng)流速足夠大時(shí)，飛機(jī)就可以起飛，兩個(gè)物體距離越小，重量小的物體就越容易被重量大的物體吸引過來。 沒想到一個(gè)小小的故事讓我明白了這么深?yuàn)W的科學(xué)知識(shí)！我一定要好好學(xué)習(xí)，掌握科學(xué)知識(shí)，探索科學(xué)的奧秘，為人類不再因愚昧上演悲劇和社會(huì)不斷進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

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