伯努利定理演示实验-伯努利定理演示实验

伯努利定理：风箱里的空气舞 拿一根吸管，上面打两个小孔，另一端塞个气球。用嘴对着吸管吹气，你会发现那个气球被吸起来了。
这不是魔术，是空气在打架，而伯努利定理就是这个打架的真相。 别把空气当成死气沉沉的液体。平时我们看河流，认定水流慢是出于阻力大，但这实际上是直觉在作祟。在高速气流里，空气实际上是个爱开玩笑的精灵。伯努利定理讲的是：流速越快，压强越小。
这就好比你往吸管里吹气，空气流速瞬间暴增，管子里的空气就被“挤”出了压强，外面的大气压就把气球顶起来了。 实验时，你能够试试把吸管两头都戳个洞。
这时候，要是略微用力吹气，你会发现两个孔里的气流是分开吸走的，中间的气压反而升高了，气球没反应。
只有当你把吸管压扁，让两个孔靠近，要么口吹在吸管中间让气流撞在一起、聚合时，气球才会被吸起。
这哪儿是物理定律，分明是气流聚拢、撞来撞去的物理现场。 想象一下飞机机翼，这就是它形成升力的秘密。机翼上表面弯曲，空气跑上去就得跑得更快。出于跑得快，压力大就小；跑得慢，压力大就大。便，下表面的大气压就把机翼托起来了。
这道理跟伯努利定理一模一样，只是机翼没那么夸张，但物理原理是共享的。 别急着看那些教科书式的公式推导。公式里那个 $P$ 代表压强，$rho$ 代表空气密度，$v$ 代表流速。
实际上你没必要背死这些字母。
关键在于理解那个动态平衡：流体要运动，就务必不断减掉能量。你吹气时，嘴里的压力在“输出”能量，把空气往吸管里“压”，空气一出来，速度就变快，压力就变低。
你看到的是气流撞在一起，那是能量又“压”回去了。能量守恒，哪位也不吃亏，只是换了个形式，有的变成了动能，有的变成了压力差。 再说说数据。
要是桌上摆着两个塑料水瓶，中间插着吸管。
要是你用嘴对着吸管吹气，把两个瓶口凑在一起，你会发现中间的瓶子疯狂往两边动，像是在跳舞。
这是出于气流把两个瓶口逼得离得越来越近，压强变小了，外面的大气压就把瓶子推开了。
要是在这两个瓶子中间放上几个一次性纸杯，把瓶口塞住，你会发现纸杯往外飘，就连飞出去。
这时候，气流被死死堵在瓶口，流速为零，压强最大，故此瓶子受到的推力最大。 你能够拿一根吸管，一头扎进一个矿泉水瓶，去拿桌上的手机要么茶杯。
这时候，吸出的气流速度快，压强小，手机和杯子就会被吸起来。
这不只是是吸，是压力差在“抱”着它们。
要是你把吸管扎进一个装满水的瓶子，去拿茶杯，你会发现水被吸进去了。
这是出于高速的气流把水“甩”出去了，壶里没了水，大气压就把杯子压进去了。 伯努利定理不只是纸上谈兵，它就在你身边。你开车时，车窗外的风有时候会把你像鸡蛋一样吞进去，这也是出于车窗外风快，里面风慢，压强差把你推向了车头。你要是是在飞机上，窗外的风在呼啸，机舱里的空气挺平静，这时候要是你把头伸出去，感觉就像被高压锅顶了那会儿，这也是压强差在作祟。 有时候你会想，如此好办的原理，为啥还要搞如此复杂的演示？实际上不是为了炫技，而是为了揭示一种普遍规律：流体运动与压力的关系。在工程上，这就是飞机如何飞、潜艇如何潜水、风车如何转，就连雨滴如何落，底层逻辑都是伯努利定理在运作。 回到那个吸球的实验，注意观察气球上升的速度。
要是吹气忒猛，气球冲得忒快，上升得也快，说明流速大，压强小，驱动力就强。
要是吹气忒轻，气球简直动不了，说明流速不够，压强不够大，推力就不够。
这个实验完美地展示了：力的大小，取决于速度的平方？不对，伯努利定理里，压强差和速度是线性相关的，速度越快，压强差越大，功本事就越大。 你能够试着玩个小游戏，用嘴对着吸管两头吹气，制造“分流”气流，气球会不动；然后尝试让气流在中间汇合，气球会跳起来。
这就像是在教空气如何学会“聚”。聚则压大，分则压小。
这就是伯努利定理最直观的写照。 别再去死记硬背那些公式了，你的眼应当长在那些正在高速飞行的飞机上，要么正在从天而降的雨滴上。当风吹过机翼时，空气加速，压力骤减，庞大的压力差推着机翼向前，这就是伯努利定理在日常生活中的每一次呼吸、每一次飞行、每一次升降。它不需求复杂的推导，它只需求你关切速度，就去发现压力的秘密。