《星球大战》中的原力用处很多
可以让物体在空中漂浮起来
非常神奇
今天我们就来看一下
怎样能掌握这样神奇的“原力”
实验器材
所标杯、乒乓球、塑料杯(一次性纸杯)、风扇、纸以及吸管
实验步骤
第一步:
首先来看看如何用“原力”操纵乒乓球。只见小编小手一抬,杯子中的乒乓球就跟着跳了起来;抬得幅度越大,乒乓球跳得越厉害。
第二步:
由于小编也是初学“原力”,乒乓球还是重了点儿,我们换成一个纸团,“原力”的效果就十分明显了。手一抬,纸团直接高高地飞了起来!
第三步:
下面就是“原力”教学时间,让我们将步骤一中的视频画面放大一些,“原力”的奥秘就十分清楚了。原来是要在抬手的同时,用吸管向着纸杯中吹气。
第四步:
“原力”除了能让物体飞起来以外,还可以用于强化物体自身,让其能够抗衡狂风暴雨。比如我们将一张普通的纸放在桌子上,用风扇去吹它,毫无悬念纸被吹走了。
第五步:
我们把纸两边折一下,折成纸凳的形状,再用风扇去吹,可以看到,虽然风扇的风力在逐渐增大,但纸凳除了向下凹下去之外,稳稳地停留在了原地没有被吹动。这就是“原力”的力量。
原理解说
这样神奇的“原力”其中的物理原理是什么呢?其实绕不开一个物理名词:伯努利原理。
伯努利原理(英语:Bernoulli's principle),又称伯努利定律或柏努利定律(英语:Bernoulli's Law),这是流体力学中的一个定律,由瑞士流体物理学家丹尼尔·伯努利于1738年出版在他的理论文章《Hydrodynamica》中,它描述流体沿着一条稳定、非黏性、不可压缩的流线移动行为,其公式表达如下。
在我们的实验中,伯努利定律也可以描述为空气的压强与流速有关,流速越快压强越小,流速越慢压强越大。如下图所示,随着我们往杯子里不断吹气,乒乓球(纸团)上方的空气流速快速升高,压强快速下降,最终的效果就是1处的压强要大于2处,受力分析就可知乒乓球(纸团)会收到一个向上的力,并且能够克服乒乓球(纸团)本身的重力从而让它“跳”起来。
那为什么纸凳形状的纸放在桌子不会被风吹走呢?其实同样因为伯努利原理:当风吹过纸片底部时,纸片底部的压强会减小,纸片上方的气压就大于下方的气压,空气就将纸片紧紧的压住不会让风吹走(这也是为什么纸片会向下凹下去)。
参考资料:
[1] 伯努利定律 - 维基百科,自由的百科全书 (wikipedia.org)
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