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“气体压强与流速关系”典例解析

2013-05-28章芝

初中生世界·八年级物理版 2013年5期
关键词:球门流速机翼

章芝

雄鹰能在天空翱翔,人类通过模拟鹰的翅膀制造了飞机的机翼,从而实现了遨游天空的梦想.是什么力量使飞机升空的呢?让我们来做一个探究实验.

实验:桌面上放着两只乒乓球,相距约1cm,如果用细口玻璃管向两球之间吹气.会发生什么现象?

现象与分析:用细口玻璃管向两只乒乓球之间吹气,吹出的气流速度很大,因为气体流速越大,压强越小,两乒乓球之间气体的压强减小,在大气压的作用下,两球会向中间靠拢.

例1 为什么飞机在空中飞行时不会掉下来?

解析 飞机有两个大大的机翼,它的升力主要来自于机翼,机翼呈上凸下平形状.飞行时气流从机翼的前端开始分为上、下两股,由于上方是弧线,下方是直线,当气流在机翼后端汇合时,上方气流经历的路程更长些,因此上方气流比下方气流的流速大,于是下方气体的压强大于上方气体的压强,从而使飞机受到向上的合力作用,即形成向上的升力.

例2 假使你是个足球迷,一定见过这种精彩的场面:近对方球门罚接任意球时,守方球员五、六个人排成一字“人墙”,企图挡住攻入球门的路线,而攻方的主罚球员却不慌不忙,慢慢走上前去,把球放正位置,然后起脚一记猛射,只见球绕过“人墙”,眼看要偏离球门飞出界外,却又转过弯来直扑球门,守门员刚要起步扑球,却为时已晚,球早已应声入网了.这就是颇为神奇的“香蕉球”,如图1所示.因为球运动的路线是弧形的,像香蕉形状,因此得名.“香蕉球”是如何形成的?

要踢成“香蕉球”,关键是运动员触球的一刹那的脚法,即不但要使球向前,而且要使球急速旋转起来,不同的旋转方向,球的转向就不同,这需要运动员的刻苦训练.其实,不止是足球有“香蕉球”,乒乓球、排球、网球等都有利用旋转技术创造出各种飘忽不定、神秘莫测的怪球,如乒乓球中的弧圈球、排球中的飘球等.

气体压强与流速的关系,许多动物在长期的进化中也学会了应用.

解析 当风吹过平坦表面时,风运动速度小,压强大;吹过隆起表面时,风速度大,压强小.因此两洞口气压不平衡,地面上风就从B洞口吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风.正确答案选B.

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