圖/123RF
文/檸檬
大家想過嗎?為什麼飛機可以在天上飛,吸管可以把飲料吸上來,還有洗澡時蓮蓬頭的水為什麼會「跑偏」?這些神奇的現象,其實都跟一個很酷的科學領域有關——流體動力學!
隱形魔法 來自流體
流體動力學是研究「流體」(液體與氣體)如何運動的科學。生活中到處都有流體:水、汽水、果汁是液體,空氣、氮氣、氧氣是氣體。讓我們來看看幾個生活中的「流體魔法」吧!
當你喝珍珠奶茶時,想過珍珠與飲料是怎麼從杯子底「爬」到你嘴裡的嗎?這就是流體動力學在幫忙啦!用吸管吸飲料時,嘴巴就像一個「小吸塵器」,吸走吸管裡的空氣,造成吸管裡的壓力變低。這時,外面的空氣(大氣壓力)就像一個大力士,把杯子裡的飲料「推」進吸管,然後送到嘴裡。這種現象叫做「伯努利原理」,說白了就是「壓力差」會讓流體動起來。
壓力升力 差異改變
至於飛機怎麼飛上天的呢?背後的祕密還是流體動力學。飛機的機翼設計得很聰明,上面是彎的,下面是平的。當飛機往前跑時,空氣會流過機翼。因為機翼上方的路徑比較彎,空氣得跑得更快才能「趕上」下方的空氣。空氣跑得快的地方壓力低,跑得慢的地方壓力高。所以機翼下方壓力大,上方壓力小,這壓力差就像一雙「隱形大手」,把飛機往上抬——這就是升力。
還有另一個小祕密:當空氣流過機翼下方時,也會被稍微向下推,根據牛頓第三運動定律會產生向上的反作用力,幫忙讓飛機飛得更高!
還有,洗澡時,遇過這樣的情況嗎?開著蓮蓬頭,水流得好好的,突然旁邊的窗戶吹來一陣風,水流就「跑偏」了,甚至噴到臉上?這也是流體動力學在搗亂!當風吹過蓮蓬頭時,空氣流速加快,壓力變低。水流會被「吸」向低壓區,所以就跑偏了。
看完這些例子,是不是覺得流體動力學超酷?它就像一個隱形的魔法師,藏在我們生活的每個角落。從喝飲料、坐飛機到洗澡,流體動力學都在偷偷幫我們,讓生活更方便、更有趣。但這還不是全部,流體動力學還有更多好玩的應用,等著你去發現!