張洪剛
九年級初中物理(人教版)第十四章第四節(jié)《流體壓強與浮力的關系》在解釋是什么使硬幣“跳起”時,明確地指出:由于吹氣時,硬幣上下表面的氣體流速不一樣,從而導致硬幣上下的壓強不一樣,正是這個壓強差把硬幣“托”起的,因此得出了“流速大的地方,壓強小”的結論。
對于該問題的解釋,我認為不正確。實驗中使錢幣“跳起”的不是氣流在錢幣上下產(chǎn)生的壓強差,而是氣流的沖擊力。
為了說明這個問題,我們一起來做個實驗。如圖1所示,在桌子上放一枚一角的硬幣,在硬幣的前面吹氣的地方墊上比硬幣薄一些的硬紙片。每改變一次紙片的厚度吹一次,隨著紙片的增厚,你會發(fā)現(xiàn)吹起硬幣一次比一次困難,直到紙片和硬幣的厚度一樣時,基本上吹不動硬幣了,也就是說硬幣越厚就越容易吹起。怎樣解釋這種現(xiàn)象呢?原來,當我們吹氣時總有一部分氣流略斜對著桌面,這部分氣流經(jīng)桌面的反射后正好沖擊硬幣的上邊緣,如圖2所示,于是就給硬幣一個斜向上的力,這個力把硬幣上邊緣掀起,使氣流進入到硬幣的下方,從而輕而易舉把整個硬幣給吹起來,而且硬幣越厚這種現(xiàn)象越明顯。為了說明這個問題,我們再來做幾個實驗:(1)把同樣的一枚硬幣磨去上邊緣后放到桌面,再用力吹氣,你會發(fā)現(xiàn)很難再使它“跳起”。(2)找?guī)讉€和硬幣等大但比硬幣輕且薄的塑料片,用相同的方式將它們吹起:你會發(fā)現(xiàn)吹起輕的塑料片比吹起重的硬幣更困難;(3)找一根較粗的鐵絲彎成比硬幣直徑略窄點的“U”形,并把它平放到桌面上,把硬幣平放到它的上面,這時你會發(fā)現(xiàn)不管對著硬幣怎樣吹氣,都很難使硬幣“跳起”;(4)找一架托盤天平,在左盤中放入一摞硬幣,調(diào)平后,用力吹硬幣的上表面,測量一下氣流在硬幣上下表面所產(chǎn)生的壓力差的大小。你會發(fā)現(xiàn)這個壓力差相對來說是很小的,只有它的作用是不可能使一枚硬幣“跳起”的。
綜上可知,“托起”硬幣的力,主要是氣流沖擊硬幣時產(chǎn)生的沖擊力,或者說是氣流的沖擊力使硬幣“跳起”的。
(欄目編輯羅琬華)