當(dāng)年的流體力學(xué)是那么的難學(xué)，如果有人這么給我們解釋，我相信，我肯定能通過(guò)考試的?，F(xiàn)在想起來(lái)，都是滿滿的回憶呀。

天才/學(xué)霸/大神——伯努利

我們拿著兩張紙，往兩張紙中間吹氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)紙不但不會(huì)向外飄去，反而會(huì)被一種力擠壓在了一起；因?yàn)閮蓮埣堉虚g的空氣被我們吹得流動(dòng)的速度快，壓力就小，而兩張紙外面的空氣沒(méi)有流動(dòng)，壓力就大，所以外面力量大的空氣就把兩張紙“壓”在了一起。

這就是“伯努利原理”原理的簡(jiǎn)單示范。

（1）列車（地鐵）站臺(tái)的安全線

在列車（地鐵）站臺(tái)上都劃有黃色安全線。

這是因?yàn)榱熊嚫咚亳倎?lái)時(shí)，靠近列車車廂的空氣被帶動(dòng)而快速運(yùn)動(dòng)起來(lái)，壓強(qiáng)就減小，站臺(tái)上的旅客若離列車過(guò)近，旅客身體前后會(huì)出現(xiàn)明顯的壓強(qiáng)差，身體后面較大的壓力將把旅客推向列車而受到傷害。

所以，在火車（或者是大貨車、大巴士）飛速而來(lái)時(shí)，你絕對(duì)不可以站在離路軌（道路）很近的地方，因?yàn)榧柴偠^(guò)的火車（汽車）對(duì)站在它旁邊的人有一股很大的吸引力。有人測(cè)定過(guò)，在火車以每小時(shí)50公里的速度前進(jìn)時(shí)，竟有8公斤左右的力從身后把人推向火車。

看懂“伯努利”原理后，等地鐵再也不敢跨過(guò)那條黃線了吧（分享給身邊的人哦~~）

（2）船吸現(xiàn)象

1912年秋天，“奧林匹克”號(hào)輪船正在大海上航行，在距離這艘當(dāng)時(shí)世界上最大遠(yuǎn)洋輪的100米處，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號(hào)正在向前疾駛，兩艘船似乎在比賽，彼此靠得比較近，平行著駛向前方。忽然，正在疾駛中的“豪克”號(hào)好像被大船吸引似地，一點(diǎn)也不服從舵手的操縱，竟一頭向“奧林匹克”號(hào)撞去。最后，“豪克”號(hào)的船頭撞在“奧林匹克”號(hào)的船舷上，撞出個(gè)大洞，釀成一件重大海難事故。

究竟是什么原因造成了這次意外的船禍？在當(dāng)時(shí)，誰(shuí)也說(shuō)不上來(lái)，據(jù)說(shuō)海事法庭在處理這件奇案時(shí)，也只得糊里糊涂地判處“豪克”號(hào)船長(zhǎng)操作不當(dāng)呢！

后來(lái)，人們才算明白了，這次海面上的飛來(lái)橫禍，是“伯努利原理”現(xiàn)象。我們知道，根據(jù)流體力學(xué)的“伯努利原理”，流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小；反之亦然。用這個(gè)原理來(lái)審視這次事故，就不難找出事故的原因了。

原來(lái)，當(dāng)兩艘船平行著向前航行時(shí)，在兩艘船中間的水比外側(cè)的水流得快，中間水對(duì)兩船內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)，也就比外側(cè)對(duì)兩船外側(cè)的壓強(qiáng)要小。于是，在外側(cè)水的壓力作用下，兩船漸漸靠近，最后相撞。又由于“豪克”號(hào)較小，在同樣大小壓力的作用下，它向兩船中間靠攏時(shí)速度要快的多。因此，造成了“豪克”號(hào)撞擊“奧林匹克”號(hào)的事故。

現(xiàn)在航海上把這種現(xiàn)象稱為“船吸現(xiàn)象”。

我們用圖解分析一下：

圖218中的兩艘船在靜水里并排航行著，或者是并排地停在流動(dòng)著的水里。兩艘船之間的水面比較窄，所以這里的水的流速就比兩船外側(cè)的水的流速高（如果難以理解的話，就將船看做靜止，水在超船流動(dòng)），壓力比兩船外側(cè)的小。結(jié)果這兩艘船就會(huì)被圍著船的壓力比較高的水?dāng)D在一起。有經(jīng)驗(yàn)的海員們都很知道兩艘并排駛著的船會(huì)互相強(qiáng)烈地吸引。

如果兩艘船并排前進(jìn)，而其中一艘稍微落后，像圖219所畫(huà)的那樣，那情況就會(huì)更加嚴(yán)重。使兩艘船接近的兩個(gè)力F和F，會(huì)使船身轉(zhuǎn)向，并且船B轉(zhuǎn)向船A的力更大。在這種情況下，撞船是免不了的，因?yàn)槎嬉呀?jīng)來(lái)不及改變船的方向。

鑒于這類海難事故不斷發(fā)生，而且輪船和軍艦越造越大，一旦發(fā)生撞船事故，它們的危害性也越大，因此，世界海事組織對(duì)這種情況下航海規(guī)則都作了嚴(yán)格的規(guī)定，郭鵬學(xué)暖通。它們包括兩船同向行駛時(shí)，彼此必須保持多大的間隔，在通過(guò)狹窄地段時(shí)，小船與大船彼此應(yīng)作怎樣的規(guī)避，等等。

這樣，大家就會(huì)理解了：為什么有些海峽和運(yùn)河看起來(lái)比較寬，而航運(yùn)管理方卻仍說(shuō)：“不適合兩船并排或相向而行”了吧！

（3）游泳

學(xué)會(huì)了“伯努利原理”，我們就會(huì)明白：為什么到水流湍急的江河里去游泳是一件很危險(xiǎn)的事。

有人計(jì)算了一下，當(dāng)江心的水流以每秒1米的速度流動(dòng)時(shí)，差不多會(huì)有30公斤的力在吸引、排擠著人的身體，就是水性很好的游泳能手，也望而生畏，不敢隨便游近哪！

（4）刮風(fēng)掀翻屋頂或壓垮大橋

當(dāng)刮風(fēng)時(shí)，屋面上的空氣流動(dòng)得很快，等于風(fēng)速，而屋面下的空氣幾乎是不流動(dòng)的。根據(jù)“伯努利原理”，這時(shí)屋面下空氣的壓力大于屋面上的氣壓。要是風(fēng)越刮越大，則屋面上下的壓力差也越來(lái)越大，一旦風(fēng)速超過(guò)一定程度，這個(gè)壓力差就“嘩”的一下掀起屋頂！正如我國(guó)唐朝著名詩(shī)人杜甫《茅屋為秋風(fēng)所破歌》所說(shuō)的那樣：“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅?！?br/>

臺(tái)風(fēng)吹垮大橋也是“伯努利原理”的作用：臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)大橋，會(huì)從橋面上和橋洞里吹過(guò)。由于橋洞相對(duì)于橋面比較小，所以風(fēng)經(jīng)過(guò)的時(shí)候，風(fēng)速比較快，壓強(qiáng)較小，而橋面上的風(fēng)速比較慢，壓強(qiáng)較大。這樣，就產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。橋梁如果承受不了這樣的壓力，就會(huì)被壓垮塌。

（5）香蕉球（弧線球）

如果你經(jīng)常觀看足球比賽的話，一定見(jiàn)過(guò)罰前場(chǎng)直接任意球。這時(shí)候，通常是防守方五六個(gè)球員在球門(mén)前組成一道“人墻”，擋住進(jìn)球路線。而進(jìn)攻方的主罰隊(duì)員，起腳一記勁射，球繞過(guò)了“人墻”，眼看要偏離球門(mén)飛出，卻又沿弧線拐過(guò)彎來(lái)直入球門(mén)，讓守門(mén)員措手不及，眼睜睜地看著球進(jìn)了大門(mén)。這就是頗為神奇的“香蕉球”。

為什么足球會(huì)在空中沿弧線飛行呢？原來(lái)，罰“香蕉球”的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)員并不是把腳踢中足球的中心，而是稍稍偏向一側(cè)，同時(shí)用腳背摩擦足球，使球在空氣中前進(jìn)的同時(shí)還不斷地旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，一方面空氣迎著球向后流動(dòng)，另一方面，由于空氣與球之間的摩擦，球周圍的空氣又會(huì)被帶著一起旋轉(zhuǎn)．這樣，球一側(cè)空氣的流動(dòng)速度加快，而另一側(cè)空氣的流動(dòng)速度減慢。

“伯努利原理”告訴我們：氣體的流速越大，壓強(qiáng)越小。由于足球兩側(cè)空氣的流動(dòng)速度不一樣，它們對(duì)足球所產(chǎn)生的壓強(qiáng)也不一樣，于是，足球在空氣壓力的作用下，被迫向空氣流速大的一側(cè)轉(zhuǎn)彎了。

（6）噴霧器

噴霧器是利用流速大、壓強(qiáng)小的原理制成的。

讓空氣從小孔迅速流出，小孔附近的壓強(qiáng)小，容器里液面上的空氣壓強(qiáng)大，液體就沿小孔下邊的細(xì)管升上來(lái)，從細(xì)管的上口流出后，液體受到空氣流的沖擊，被噴成霧狀。

（7）汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器，與噴霧器的原理相同，化油器負(fù)責(zé)的兩件事：

• 讓燃油汽化。
  

• 讓汽化的燃油和一定比例的空氣相混合形成混合氣。
  

（由于技術(shù)、利潤(rùn)等原因，汽車的化油器已經(jīng)被電噴取代）

化油器是向汽缸里供給燃料與空氣的混合物的裝置，構(gòu)造原理是：當(dāng)汽缸里的活塞做吸氣沖程時(shí)，空氣被吸入管內(nèi)，在流經(jīng)管的狹窄部分時(shí)流速大，壓強(qiáng)小，汽油就從安裝在狹窄部分的噴嘴流出，被噴成霧狀，形成油氣混合物進(jìn)入汽缸。

需要注意的是，由于伯努利方程是由機(jī)械能守恒推導(dǎo)出的，所以它僅適用于黏性可以忽略、不可被壓縮的理想流體。在粘性流體流動(dòng)中，粘性摩擦力因消耗機(jī)械能而產(chǎn)生熱，機(jī)械能不守恒，在推廣使用伯努利方程時(shí)，應(yīng)加進(jìn)機(jī)械能損失項(xiàng)。

應(yīng)用1：翼型升力

飛機(jī)為什么能夠飛上天?因?yàn)闄C(jī)翼受到向上的升力。飛機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼周圍空氣的流線分布是指機(jī)翼橫截面的形狀上下不對(duì)稱,機(jī)翼上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小。由伯努利方程可知,機(jī)翼上方的壓強(qiáng)小,下方的壓強(qiáng)大。這樣就產(chǎn)生了作用在機(jī)翼上的向上的升力。

應(yīng)用2：離心式水泵

泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在泵殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴(kuò)大的方向流動(dòng)，流速逐漸減小，壓力就逐漸增大，使流體的動(dòng)能（速度頭）轉(zhuǎn)化為靜壓能（靜壓頭），減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體，它更是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。

應(yīng)用3：消防炮

消防水泵對(duì)水或泡沫液等液體介質(zhì)做功，使其獲得能量后輸送到消防炮，而消防炮及炮管的流道是逐漸減小的，因此液體流速逐漸增大，壓力逐漸減小，使液體的靜壓能（靜壓頭）轉(zhuǎn)化為動(dòng)能（速度頭），從而獲得高速水流，最后從消防炮噴射出去的水流才會(huì)達(dá)到理想射程。

應(yīng)用4：文丘里流量計(jì)

文丘里流量計(jì)是測(cè)量流體壓差的一種裝置。它是一個(gè)先收縮而后逐漸擴(kuò)大的管道。在收縮段的直管段截面1和截面2兩處，測(cè)量靜壓差和兩個(gè)截面的面積，并用伯努利方程即可計(jì)算出通過(guò)管道的流量。 需要注意的是，由于收縮段的能量損失要比擴(kuò)張段小得多，所以不能用擴(kuò)張段的壓強(qiáng)來(lái)計(jì)算流量，以免增大誤差。

應(yīng)用5：虹吸現(xiàn)象

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