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一則故事所隱含的科學(xué)原理

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”號巡洋艦會不聽指揮撞向“奧林匹克”號大船:船在行駛時(shí)會帶動船兩邊的水流動。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,船就不會向一側(cè)運(yùn)動。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,兩船也就會向中間靠攏。只不過“豪克”號巡洋艦比“奧林匹克”號船輕的多,它當(dāng)然會被吸過來而撞上“奧林匹克”號輪船。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”。

  “我們再來驗(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。這是流體動力學(xué)知識,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奧的科學(xué)知識!我一定要好好學(xué)習(xí),掌握科學(xué)知識,探索科學(xué)的奧秘,為人類不再因愚昧上演悲劇和社會不斷進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

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