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“氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”典例解析

2013-05-28 09:38章芝
初中生世界·八年級物理版 2013年5期
關(guān)鍵詞:球門流速機(jī)翼

章芝

雄鷹能在天空翱翔,人類通過模擬鷹的翅膀制造了飛機(jī)的機(jī)翼,從而實現(xiàn)了遨游天空的夢想.是什么力量使飛機(jī)升空的呢?讓我們來做一個探究實驗.

實驗:桌面上放著兩只乒乓球,相距約1cm,如果用細(xì)口玻璃管向兩球之間吹氣.會發(fā)生什么現(xiàn)象?

現(xiàn)象與分析:用細(xì)口玻璃管向兩只乒乓球之間吹氣,吹出的氣流速度很大,因為氣體流速越大,壓強(qiáng)越小,兩乒乓球之間氣體的壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下,兩球會向中間靠攏.

例1 為什么飛機(jī)在空中飛行時不會掉下來?

解析 飛機(jī)有兩個大大的機(jī)翼,它的升力主要來自于機(jī)翼,機(jī)翼呈上凸下平形狀.飛行時氣流從機(jī)翼的前端開始分為上、下兩股,由于上方是弧線,下方是直線,當(dāng)氣流在機(jī)翼后端匯合時,上方氣流經(jīng)歷的路程更長些,因此上方氣流比下方氣流的流速大,于是下方氣體的壓強(qiáng)大于上方氣體的壓強(qiáng),從而使飛機(jī)受到向上的合力作用,即形成向上的升力.

例2 假使你是個足球迷,一定見過這種精彩的場面:近對方球門罰接任意球時,守方球員五、六個人排成一字“人墻”,企圖擋住攻入球門的路線,而攻方的主罰球員卻不慌不忙,慢慢走上前去,把球放正位置,然后起腳一記猛射,只見球繞過“人墻”,眼看要偏離球門飛出界外,卻又轉(zhuǎn)過彎來直撲球門,守門員剛要起步撲球,卻為時已晚,球早已應(yīng)聲入網(wǎng)了.這就是頗為神奇的“香蕉球”,如圖1所示.因為球運(yùn)動的路線是弧形的,像香蕉形狀,因此得名.“香蕉球”是如何形成的?

要踢成“香蕉球”,關(guān)鍵是運(yùn)動員觸球的一剎那的腳法,即不但要使球向前,而且要使球急速旋轉(zhuǎn)起來,不同的旋轉(zhuǎn)方向,球的轉(zhuǎn)向就不同,這需要運(yùn)動員的刻苦訓(xùn)練.其實,不止是足球有“香蕉球”,乒乓球、排球、網(wǎng)球等都有利用旋轉(zhuǎn)技術(shù)創(chuàng)造出各種飄忽不定、神秘莫測的怪球,如乒乓球中的弧圈球、排球中的飄球等.

氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,許多動物在長期的進(jìn)化中也學(xué)會了應(yīng)用.

解析 當(dāng)風(fēng)吹過平坦表面時,風(fēng)運(yùn)動速度小,壓強(qiáng)大;吹過隆起表面時,風(fēng)速度大,壓強(qiáng)小.因此兩洞口氣壓不平衡,地面上風(fēng)就從B洞口吹進(jìn)了犬鼠的洞穴,給犬鼠帶去了習(xí)習(xí)涼風(fēng).正確答案選B.

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