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利用伯努利方程解决一些实际问题 江苏省张家港市护漕港中学 夏军丽 朱敏军 不久前，学校一名化学老师携带一化学实验装置来到我们物理组，那位化学老师介绍他带来的设备叫水流抽气机，他想知道它的工作原理。设备略图如下：  做化学实验时，有时需要抽气，以减小气压，这时可以让自来水流入具有内置喷口的T型玻璃管中，这样就可以达到抽气的目的，这是为什么呢？ 怎样解释上述现象呢？现象中涉及空气的流动。你可能不会想到，解释上述现象跟说明飞机能够上天用的是同一个道理。 如果把空气近似看作是不可压缩的、没有粘滞性的理想流体。那么对于空气中的任意处就有这样的规律：P+ρv2/2+ρgh＝常量，上式就被称为伯努利方程。对于空气的流动，高度差的影响不显著，伯努利方程可表达为P+ρv2/2＝常量。 从上式可知，在流动的流体中，压强和流速有关，流速v大的地方压强P小，流速v小的地方压强P大。 知道了压强和流速的关系后，就可以解释水流抽气机的工作原理了，自来水从上管流入，从窄小的管口流出时，流速大大增加，使附近的空气压强降低，这样就使抽气机侧管所接容器中的空气流出，达到抽气的目的。  喜欢打乒乓球的人都有这样的经验：用同样大的力击球，球不旋转时球上不了台，而如果打出的是上旋球就可能上台。这又是为什么呢？  图甲表示不转球水平向左运动时周围空气的流线。球的上方和下方流线对称，流速相同，上下不产生压强差。现在考虑球的旋转，球逆时针旋转时会带动周围的空气跟着它一起旋转，致使球的下方空气的流速增大，上方的流速减小，周围空气的流线如图乙所示。球的下方流速大，压强小，上方流速小，压强大。因此球受到向下的力，飞行轨迹要向下弯曲。 除此之外，为什么在高速公路上并排行驶的两量轿车有相互靠近的趋势？飞机为什么能够上天？都能用流体力学中压强和流速的关系来解释。 (责任编辑：admin) |