很多人可能都在心裡有過這樣的疑問:這麼重的飛機是什麼原理讓它飛起來的?為什麼一定要加速到一定程度才能飛,而不是剛開始滑行就起飛?
飛機的原理主要是利用了流體動力學的一個理論,伯努利原理。
丹尼爾·伯努利在1726年首先提出時的內容就是:在水流或氣流裡,如果速度小,壓強就大,如果速度大,壓強就小。
伯努利原理往往被表述為:
這個式子被稱為伯努利方程。式中,P為流體中某點的壓強,v為流體該點的流速,ρ為流體密度,g為重力加速度,h為該點所在高度,C是一個常量。它也可以被表述為:
伯努利方程最重要的一個應用就是飛機:
想像一下機翼快速切割空氣,上下的流線不一樣。
因為機翼受到向上的升力。飛機飛行時機翼周圍空氣的流線分布是指機翼橫截面的形狀上下不對稱,機翼上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小。由伯努利方程可知,機翼上方的壓強小,下方的壓強大。由於壓力差,從而產生了託舉力。速度越快,託舉力就越大,因此加速到一定速度之後,即使坐滿人或裝滿貨物的飛機也能夠被舉升,從而飛起來。
這就是流體力學的奇妙之用,關注我一起發現更多生活現象背後的物理知識。