气体和液体的“怪脾气”

2015-05-30 10:48佚名
初中生学习·低 2015年11期
关键词:船舷伯努利奥林匹克

佚名

1912年秋天,远洋巨轮“奥林匹克”号正在波浪滔滔的大海中航行着。很凑巧,在离“奥林匹克”号100米左右的海面上,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号,与它平行地高速行驶着,像是要跟它赛个高低似的。突然,“豪克”号像中了魔一样,调转船头,朝“奥林匹克”号直冲而去。“豪克”号上的水手们急得团团转,舵手无论怎样操纵都不起作用,“豪克”号失控了!人们只能眼睁睁地看着它将“奥林匹克”号的船舷撞出一个大洞。

究竟是什么原因造成了这次意外?在当时,谁也说不明白。据说海事法庭在处理这件奇案时,也只能糊里糊涂地判处“豪克”号船长指挥不当。

后来人们才明白,这次海面上的事故,是伯努利定理的现象。

气体和液体都有这么一个“怪脾气”,当它们流动得快时,对旁侧的压力就小;流动得慢时,对旁侧的压力就大。这是力学家丹尼尔·伯努利在1738年建立的,因此叫作伯努利定理。

当两条船并排航行时,由于它们的船舷间比较狭窄,水流速度要比两船的外侧快一些,因此两船内侧所受水的压力比两船外侧小。这样,船外侧的较大压力就像一双无形的大手,将两船推向内侧,造成了船的互相吸引现象。“豪克”号重量轻,因此跑得更快些,所以看上去像是它改变了航向,直向巨轮撞去。

同样道理,当刮风时,屋面上的空气流动得很快,等于风速,而屋面下的空气几乎是不流动的。根据伯努利定理,这时屋面下空气的压力大于屋面上的气压。要是风越刮越大,则屋面上下的压力差也越来越大。一旦风速超过一定程度,这个压力差就会“哗”的一下掀起屋顶的茅草,使其七零八落地随风飘扬。正如我国唐朝著名诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中所写的:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”所以,在火车飞速而来时,你绝不可站在离铁轨很近的地方,因为疾驶而过的火车对站在它旁边的人有一股很大的“吸引力”。有人测定过,在火车以每小时50千米的速度前进时,竟有8公斤左右的力从身后把人推向火车。多危险啊!

现在你该明白了,为什么到水流湍急的江河里去游泳是很危险的事。有人计算了一下,当江心的水流以每秒1米的速度前进时,差不多有30公斤的力在吸引着人的身体,就是水性很好的游泳能手也望而生畏,不敢随便游近呐!

人教版物理八年级下册第九章《压强》课外阅读延伸

编辑/王一鸣

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