当前位置: 加速装置 >> 加速装置优势 >> 伯努利定理让百吨重的飞机飞上天,你知道它
你是否有过这样的疑问:百吨重的飞机是怎么能在空中飞行的?它们不会被地心引力拉下来吗?它们是不是有什么特殊的装置或技术,可以让它们轻松地在天空中翱翔?
飞机能够飞行的原因,主要是因为它们有升力。
升力是什么呢?简单地说,就是空气对飞机的向上的推力。那么,空气是怎么给飞机产生升力的呢?这就涉及到一个很有趣的学科:流体力学。
流体力学是研究流体(液体和气体)运动规律和作用力的学科。流体力学可以帮助我们理解很多自然现象和工程应用,比如水流、风、声音、血液循环、水轮机、火箭、汽车等等。其中,最重要的一个概念就是伯努利定理。
伯努利定理是一个描述流体运动中能量守恒的定理。
它告诉我们,当流体沿着一条流线(流体微粒运动的轨迹)流动时,它的压强、速度和高度之间有一个恒定的关系:压强越大,速度越小;速度越大,压强越小;高度越高,压强越小;高度越低,压强越大。
伯努利定理和飞机升力有什么关系呢?
其实,飞机升力的产生,就是利用了伯努利定理和空气动力学(流体力学在气体中的应用)的原理。我们来看看具体的过程。
飞机的机翼是有一定的弯曲形状的,这种形状叫做翼型。翼型的上表面比下表面要凸起一些,这样就可以让空气在上下表面产生不同的速度和压强。
当飞机在跑道上加速时,空气就会从前方流向后方,并且沿着翼型的表面分成两股:一股从上表面流过,一股从下表面流过。
由于翼型的上表面比下表面要弯曲得更多,所以空气在上表面要走得更远、更快,而在下表面要走得更近、更慢。根据伯努利定理,我们就可以知道,在上表面和下表面分别产生了不同的压强:上表面的压强比下表面的压强要小。
这样一来,就形成了一个向上的压差力,也就是升力。
当升力大于飞机重量时,飞机就能够离开地面,进入空中。当飞机在空中飞行时,它还需要通过调节发动机的推力和机翼的角度,来保持升力和重力的平衡,以及控制飞行的方向和高度。
这只是一个简化的模型,实际上飞机升力的产生还受到很多因素的影响,比如空气的粘性、湍流、压缩性、温度、湿度等等。流体力学是一个非常复杂而又美妙的学科,它可以帮助我们揭开飞机升力的奥秘,也可以让我们欣赏到飞机在天空中的优美姿态。
如果你对流体力学感兴趣,你可以阅读更多的书籍或文章,或者参加一些相关的课程或实验。你也可以自己动手做一些简单的实验,比如用吹风机吹一个乒乓球,看看它会不会悬浮在空中;或者用一张纸做一个纸飞机,看看它能飞多远;或者用一根吸管吹一杯水,看看水面会不会变形。这些都是流体力学的有趣现象,你可以通过观察和思考,来提高你对流体力学的理解和兴趣。