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什么力支持着乒乓球  

2017-03-30 16:57:33|  分类: 物理小制作 |  标签: |举报 |字号 订阅

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什么力支持着乒乓球  






    现在我们来做一个实验。取一个较大的漏斗和一个乒乓球。将漏斗倒过来拿着,让大口朝下。用另一只手的手指顶着乒乓球,使乒乓球紧贴在漏斗的大口内(如图6-6)。然后用嘴衔着漏斗的细管并向漏斗内吹气。当吹气较猛的时候,把顶乒乓球的那只手移走,尽管乒乓球没有手指支持了,但是它竟不掉下来。乒乓球本身受到重力的作用,同时又有向下的气流冲向它,它为什么不下落,究竟是什么力支持着它呢?

  为了解释这个现象,我们先来观察一下河里的水流动的情况。如果你仔细观察,就会发现当河水流到窄处或浅处时,水流动的速度大;当水流到宽处或深处时,水流动的速度小。

  早在18世纪,瑞士物理学家伯努利在研究液体流动后得出结论:流速大的区域压强小,流速小的区域压强大。这就是“流速增加、压强降低”的伯努利原理。

  利用上面的这些知识,我们就能解释乒乓球不掉下来的实验了。

  从图6-6可以看出,在向漏斗吹气时,那股空气从细管流向漏斗的大口。当气流流到乒乓球和漏斗之间那段通道时,由于乒乓球占据着一部分空间,那里空气的通道很窄,气流速度较大;流过那部分窄通道以后,空气再向下流,由于通道变宽,气流的速度变慢。根据伯努利原理“流速增加、压强降低”可知,乒乓球的上部气流速度较大的区域是一低压区,而下部气流速度小是一高压区;由于乒乓球的上部和下部所受的压强不同,使乒乓球总的受到一个向上的压力,因此它不往下掉。

  同学们不要小看这个乒乓球不掉下来的实验,飞机能够飞上天空利用的正是这个道理。飞机的升力主要来自机翼。机翼的截面形状如6-7所示。飞机上升时机翼要像图6-7那样仰起。这时发动机使飞机向前(图中向左)运动。根据相对运动原理,这相当于周围的空气向后(图中是向右)流动。从图中可以看出,机翼上方的气流因为通道较窄,流速较快,而机翼下方的气流出于通道较宽,流速就较低。根据伯努利原理:“流速增加、压强降低”,机翼上方流速较大,是个低压区;而机翼下方流速较小,是高压区,这样机翼就受到向上的升力。

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