帆船逆风航行比顺风速度还快,甚至比风速快,原理大揭密

帆船逆风航行比顺风速度还快,甚至比风速快,原理大揭密

伯努利效应,又称边界层表面效应。伯努利效应适用于包括液体和气体在内的一切理想流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一,反映出流体的压强与流速的关系,流速与压强的关系:流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。

伯努利效应在现实中的运用还是很广泛的。就我们刚才说的帆船就是其中之一,三角帆船是曲面帆。虽然是逆风,但是因为风要绕过曲面帆,就产生了伯努利效应。迎风的一面风速大,压强小,背面则是风速小,压强大。所以船就向着压强大的方面行驶。伯努利效应的产生,也是要有一点角度和条件的,特别是顺风的时候,是不可能出现的。当在利用伯努利效应航行的时候,也需要采取Z字型进行前进。从不同角度逆风,产生最快的前行速度。

除了帆船运用了伯努利效应,还有其他的运动。比如兵乓球。上旋球是一种攻势凶猛,进攻距离短和球飞行弧度大的攻球。乒乓球在打出瞬间,向上旋转,在球体表面形成环流,球因向前飞还遭受空气阻力。这时,环流在球体上面和空气阻力相反,在球体下面和空气阻力相同。也就产生了伯努利效应,球就有了一个向下的力和加速度。我们国家的兵乓运动员,都是使用伯努利效应的高手,多位运动员靠着上旋球轻松夺冠。足球中的香蕉球也是同样的道理。

飞机和鸟飞行其实也是因为伯努利效应。不知道大家有没有发现,飞机的机翼都是下面平坦,上面鼓起。这个幅度就是产生伯努利效应的关键。甚至飞机机身也是下面平坦,上面鼓起来,这并不只是为了在内部装东西才这样设计。如果没有伯努利效应,它们都不可能在天空中翱翔。再想一想,飞机起飞的时候并不是像直升飞机一般垂直起飞,而是通过助跑缓缓起飞。这个时候如果没有伯努利效应,飞机根本就是不可能飞起来,只有可能在陆地上前进。

而鸟的翅膀也是同样的,翅膀都是有点弯。鸟的身体在飞行的时候,也是保持着腹部的平坦。所以扇动翅膀只是辅助飞行,真正让它们翱翔的是伯努利效应。当它们俯冲的时候,为什么会速度更快,也是一样的道理。

另外还有一些日常的事例。我们在坐火车、高铁和地铁之前,要在站台等着上车。那里是不是会有一条黄线,之所以有这个范围规定,就是因为车辆驶来会产生伯努利效应,从而把人向车辆吸,这是非常危险的。所以为了自己的人身安全,一定不要太靠近黄线范围。

一个效应,应用广泛,只不过我们并不知道而已。其实大部分人都是不会去追根究底,不会去探究其原理。当了解了一个原理,我们却可以知道多种东西的运作方式。或许看似并不重要,但是当涉及相关问题的时候,我们就可以以最快的速度去解决。这就是我们无法及时得到的好处。

个人觉得是重点的总结:

1.丹尼尔·伯努利是瑞士数学家、物理学家,伯努利家族成员之一,是最杰出的一位。他被推崇为数学物理方法的奠基人,同时还是流体力学、概率和数理统计领域的先驱。

2.伯努利效应,又称边界层表面效应。伯努利效应适用于包括液体和气体在内的一切理想流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一,反映出流体的压强与流速的关系,流速与压强的关系:流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。

3.很多运动都会使用到伯努利效应,比如帆船、兵乓球的上旋球和足球的香蕉球。

4.飞机和鸟的飞行也是运用了伯努利效应。

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