無人機科普小知識丨伯努利定律是什麼意思

當空氣遇上任何物體，比如說機翼，空氣會產生偏轉，一些空氣從機翼上表面通過，一些空氣從機翼下表面通過。在這個流動過程中會產生複雜的速度和壓力的變化。要產生升力，上下表面的平均壓力必須有差異才行。

伯努利的理論將流動的速度和流動中任意一點的壓力聯繫起來。這個理論是運動和能量定律的一個特殊應用。對於管道類和輪船周圍的流動來說，它是一個最基礎的理論，對於空氣動力學和飛行來說也是一樣。

想像一個平滑流動或流線型流動裡面的空氣微團，如果各個方向對它施加的壓力都是相等的話，那麼它就處於平衡狀態。如果有任何不同的壓力，這個微團的平衡就會被打破，根據牛頓第二運動定律，微團要麼加速要麼減速。如果後部的壓力大於前部的壓力，速度會增加；反之，如果後面的壓力小於前面的壓力，速度則減小。因此，當微團接近一個壓低區時會加速，接近高壓區時會減速。我們可以用另一種方法來描述這件事情，即如果流體速度降低，其壓力必然升高。微團並不是孤立的，而是某個流動中的一部分，這個規律是使用於每個微團的。因此，流動在接近低壓或高壓區時會分別加速或減速。

這個原理的簡單數學表達就是伯努利定律，表示式為（p表示壓力）：p+½pv²=常數

空氣密度是常數（密度不會改變），壓力和速度因此就成了變量，如果一個增加，則另一個減少。這個原理的著名的應用就是文氏管，它通常在航空領域來測量空速，在日常生活用於通過水龍頭或橡膠軟管而產生高速水流。

通過一個收縮管道的流體，內部空間全部被充滿。在每個單位時間內，流進一定質量的流體，出口就流出同樣質量的流體。在管道的收縮區，由於橫截面較小，通過它的流體的速度必然增加，這樣才能保證在相同的時間內流出相同質量的流體。根據伯努利定律，這個速度的增加必然造成收縮區壓力的降低。圖中的空氣在收縮區域內變得長而窄，在達到管道的寬闊處後又變回其原來的形狀，這樣就形成流線。

經過任何物體的流動，只要是流線型 的流動，就會產生相似的流動變性，同時伴隨著速度和壓力的變化。這跟流過機翼的流動十分相似。（AOPA云：遊傑）