物理VR实数字课程——可怕的船吸现象

物理学中把具有流动性的气体和液体统称为流体。我们在学习液体压强和大气压强时，研究的都是它们静止时的压强。

而当液体和气体处于流动状态时的压强称为流体压强。流体的压强与它的流速有关，在等高流动时，流速越大，压强越小；反之亦然。

这一原理被称为“伯努利原理”。由瑞士物理学家丹尼尔·伯努利在1726年提出。

日常生活中的很多现象都可以用伯努利原理来解释。

我们拿着两张纸，往两张纸中间吹气，会发现纸不但不会向外飘去，反而会被一种力挤压在了一起。因为两张纸中间的空气被我们吹得流动的速度快，压力就小，而两张纸外面的空气没有流动，压力就大，所以外面力量大的空气就把两张纸“压”在了起。

在桌子上放一枚铝制硬币，在硬币前放置一个高度约2cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹一口气，硬币就可能跳过木块。这是因为吹气时，下方的笔记本和木块阻挡了吹气产生的气流，造成硬币上方空气的流速大于下方空气的流速，因此硬币下面空气向上的压强比较大，让硬币“跳”了起来。

将一个漏斗朝下，放入乒乓球，从上方使劲吹气，你会发现乒乓球不会掉下来，这也是因为漏斗颈部狭窄，流速大，压强小，而底部漏斗口处的流速小，压强大，乒乓球从而被“托举”住了。

生活中还有很多现象与伯努利原理有关，比如足球比赛中非常神奇的“香蕉球”，就是通过球的旋转造成两侧空气流动的速度不一样，从而产生压强差，让球在空中偏向流速大的一侧，形成弧线形的轨迹，从而轻松躲过防守，进球得分。

用伯努利原理再来审视文章开头的事故，就不难找出事故的原因了。

原来，当两艘船平行向前航行时，两艘船中间的水流比外侧的水流速度快，中间的水流对两船内侧的压强，比外侧的水流对两船外侧的压强要小。于是，在外侧水流的压力作用下，两船渐渐靠近，最后相撞。

现在你知道为什么在高铁站台候车时不允许越过黄色警戒线了吧！

伯努利原理也有很多实际的应用，最重要的可能就要属飞机的制造了。几十上百吨的飞机之所以能在空中飞行，秘密就在于机翼。

从机翼的横截面可以看出，机翼上表面弯曲，下表面比较平。飞机前进时，气流迎面流过机翼，被机翼分成上下两部分。由于机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方气流的速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流的速度较小，对机翼下表面的压强较大。这样，机翼上下表面就产生了压强差，因而有压力差，这就是机翼产生升力的原因。

控制船舶转向的船舵也是利用了这一原理。

当舵叶旋转产生一个偏角时，两侧的水流就不再保持对称了。舵叶偏转的一侧成为迎水面，它的背面则是背水面。水流在绕过舵叶时，背水面的水流流程比迎水面的要长一些，背水面的水流速度也更快，这样迎水面和背水面之间会产生一个压力差，从而推动着轮船转向。

喷雾器也是利用伯努利原理制成的。

当打气时，细口处的气流流速大，压强小，容器中的水就沿着抽水管被吸了上来，又受到气流的冲击，被喷出变成雾状。

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伯努利原理是如此的用途广泛，就连大自然中也有利用它的高手。

在非洲草原上有一种犬鼠。犬鼠的洞穴有两个洞口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆。实际上，两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。因此，地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。

你还能发现生活中哪些现象能用伯努利原理解释呢？

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