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伯努利定律能不能说明空气有压力

什么是伯努利原理?

伯努利原理:

伯努利原理,其实质是流体的机械能守恒,简单的说就是动能+重力势能+压力势能=常数,并且有个著名的推论:等高流动时,流速大,压力就小。

伯努利原理是在1726年由丹尼尔·伯努利提出的,也是由他的名字命名而成的。

伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv²+ρgh=C,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv1²+ρgh1=p²+1/2ρv2²+ρgh²。

特别说明:

使用伯努利定律必须符合以下假设,方可使用;如没完全符合以下假设,所求的解也是近似值。

  1. 定常流:在流动系统中,流体在任何一点之性质不随时间改变。

  2. 不可压缩流:密度为常数,在流体为气体适用于马赫数(Ma)<0.3。

  3. 无摩擦流:摩擦效应可忽略,忽略黏滞性效应。

  4. 流体沿着流线流动:流体元素沿着流线而流动,流线间彼此是不相交的。

生活中的伯努利现象及其原理解释

1、飞机

飞机机翼的翼型都是经过特殊设计的,当气流经过机翼上下表面时,上表面路程要比下表面长,气流在上表面的流速要比在下表面流速快。根据伯努利定理知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此下表面的压强大于上表面的压强,由此产生压力差,这个压力差就是使飞机飞起来的升力。



2、气球

气球有热气球和充有氢气(或氦气)的气球,它们都是利用气球平均密度小于大气密度在大气中上浮。跟液体中物体上浮的不同,是高空大气稀薄,也就是密度较小,大气压也小,气球会向外膨胀。到整个气球的平均密度跟外面大气的密度相等的时候,气球不会再上升。

为了气球继续上升,办法是减小气球的质量,具体方法是将气球下面携带的沙袋丢掉一些。将气球里的气体放掉一些,体积减小,平均密度增大,气球就下降。

3、刮风

当刮风时,屋面上的空气流动得很快,等于风速,而屋面下的空气几乎是不流动的。根据伯努利原理,这时屋面下空气的压力大于屋面上的气压。要是风越刮越大,则屋面上下的压力差也越来越大。一旦风速超过一定程度,这个压力差就“哗”的一下掀起屋顶的茅草,使其七零八落地随风飘扬。

4、喝水

人喝水时,同样应用到伯努利效应。当你把杯子举到口边时,你的嘴会习惯地去“吸”杯中的水。这时,胸部扩大,肺里和嘴里的气体压强减小,嘴附近的空气就向嘴里跑。

并且越靠近嘴的空气跑的(流动)的越快,对水面的压强也就越小。于是对于杯里的水面来说,近嘴部分受到空气的压强小,较远部分则大,在不等的压强作用下,近嘴部分的水面就稍微高了一点起来,超过杯沿流到口内。

5、火车站站台安全线

火车站站台上,离站台边缘1米左右的地方都会标有一条安全线,候车时乘客必须在安全线后,这就是防止“伯努利效应”造成危害。

根据“伯努利效应”,流体流动速度加快,它们对旁侧的压力就会减小。火车高速驶过,会对站在它旁边的人产生很大的力把人“推”向火车。曾有人测算过,当火车以50 km/h 的速度驶过时,产生的力相当于用 78 牛的力把人从背后“推”向火车。

参考资料来源:人民网-飞机为什么能飞起来?“伯努利原理”了解一下

参考资料来源:百度百科-伯努利效应

什么是伯努利定律?

在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压力就越小,这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定律”。这个压力产生的力量是巨大的,空气能够托起沉重的飞机,就是利用了伯努利定律。飞机机翼的上表面是流畅的曲面,下表面则是平面。这样,机翼上表面的气流速度就大于下表面的气流速度,所以机翼下方气流产生的压力就大于上方气流的压力,飞机就被这巨大的压力差“托住”了。当然了,这个压力到底有多大,一个高深的流体力学公式“伯努利方程”会去计算它。 伯努利开辟并命名了流体动力学这一学科,区分了流体静力学与动力学的不同概念。1738年,他发表了十年寒窗写成的《流体动力学》一书。

关于伯努利原理,高手进来解答

我来解释为什么流速越高压力越低。

首先请理解:压力来源于空气分子对固态对象的碰撞,单位时间、单位面积空气分子碰撞次数越多,产生的宏观压力就越大。


然后请理解:流速大的原因是因为流体密度梯度大,也就是分子密集程度的单位区域差异大,导致无规则热运动的分子以热运动的速率向密度梯度差异方向做补偿。

飞机翅膀上面曲线相对长、翅膀飞过某一空间之前和之后,空气密度是一致的,在飞经该区域的时候翅膀上面的空气分子相对下面的分子要多运动一段距离,所以流速相对快,空气分子在飞行方向密度差异大。

也就是这种密度差异导致空气分子在无规则碰撞的时候更多的是流动方向的运动,垂直撞击固态对象的分子被流动方向的撞击带走了一部分,所以单位时间、单位面积空气分子碰撞次数少,宏观的压力就小。



http://baike.baidu.com/view/1072053.htm

关于弧旋球这个讲的挺好的请参看,(他上边开始说逆时针,下边例子和图示是顺时针,貌似把你搞懵了,咱这回只看图示)

蓝色为气流方向,图示球是向下运动的(气流相对向上运动。蓝色箭头),旋转足球带动周围气流顺时针运动(红色箭头方向),

左侧旋转气流方向与足球线性运动方向一致导致叠加(线密集)流速快、压力小(左侧空气对球向右撞击的压力小),而右侧提供的向左的压力大,合力向左图示橙色。 这样一个原本向下(初速度方向)运动的球,运动过程受到向左的力,形成弧线球(弧旋球)。

伯努利原理的秘密是什么?

1912年秋天,在当时算是数一数二的远洋巨轮“奥林匹克”号,正在波浪滔滔的大海中航行着。很凑巧,离开这“漂浮的城市”100米左右的海面上,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号,同它几乎是平行地高速行驶着,像是要跟这个庞然大物赛个高低似的。忽然间,“豪克”号似乎是中了“魔”一样,突然调转了船头,猛然朝“奥林匹克”号直冲而去。在这千钧一发之际,舵手无论怎样操纵都没有用,“豪克”号上的水手们一个个急得束手无策,只好眼睁睁地看着它将“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。

究竟是什么原因造成了这次意外的船祸?在当时,谁也说不上来,据说海事法庭在处理这件奇案时,也只得糊里糊涂地判处船长行驶不当呢!

后来,人们才算明白了,这次海面上的飞来横祸,是伯努利原理的现象。就是气体和液体都有这么一个“怪脾气”,当它们流动得快时,对旁侧的压力就小;流动得慢时,对旁侧的压力就大。这是物理学家丹尼尔·伯努利在1726年首先提出来的,因此就叫做伯努利原理。

当两条船并排航行时,由于它们的船舷中间流道比较狭窄,水流得要比两船的外侧快一些,因此两船内侧受到水的压力比两船的外侧小。这样,船外侧的较大压力就像一双无形的大手,将两船推向一侧,造成了船的互相吸引现象。“豪克”号船只小重量轻,突然就跑得更快些,所以看上去好像是它改变了航向,直向巨轮撞去。

同样道理,当刮风时,屋面上的空气流动得很快,等于风速,而屋面下的空气几乎是不流动的。根据伯努利原理,这时屋面下空气的压力大于屋面上的气压。要是风越刮越大,则屋面上下的压力差也越来越大。一旦风的等级超过一定程度,这个压力差就“哗”地一下掀起屋顶的茅草,使其七零八落地随风飘扬。正如我国唐朝著名诗人杜甫《茅屋为秋风所破歌》所说的那样:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”所以,在火车飞速而来时,你决不可站在离路轨很近的地方,因为疾驶而过的火车对站在它旁边的人有一股很大的吸引力。有人测定过,在火车以50千米/小时的速度前进时,竟有78.4牛左右的力从身后把人推向火车。你瞧,这有多危险啊!

你现在明白了吧,为什么到水流湍急的江河里去游泳是很危险的事。有人计算了一下,当江心的水流以1米/秒的速度前进时,差不多有294牛的力在吸引着人的身体,就是水性很好的游泳能手也望而生畏,不敢随便游近呢!

知识点风的等级

在天气预报中,常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时所指的风力是平均风力;如听到“阵风7级”之类的用语,其阵风是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指大时的风力。

风既有大小,又有方向,因此,风的预报包括风速和风向两项。风速的大小常用几级来表示。风的级别是根据风对地面物体的影响程度而确定的。在气象上,目前一般按风力大小划分为13个等级,对部分台风则分为17个等级。

风的等级是根据风速来划分的。从1~9风,以风的等级乘2就大致相当于该级风的风速了。譬如一级风的最大速度是每秒2米,2级风是每秒4米,3级风是每秒6米……依此类推。各级风之间还有过渡数字,比如一级风是每秒1~2米,2级风是每秒2~4米……

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