文吉林松花江中學(xué) 朱振棟 楊旭東
尋找“幕后黑手”
——探究氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
文吉林松花江中學(xué) 朱振棟 楊旭東
在火車(chē)站的站臺(tái)上,標(biāo)有一道平行于鐵軌的黃色直線(xiàn)。列車(chē)駛過(guò)時(shí),不允許旅客站在這條黃線(xiàn)內(nèi),以保證人體與鐵軌之間有足夠的距離。這其中的原理是什么?用下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)就可解釋。
一張A4紙,一根竹簽或細(xì)木棍(長(zhǎng)鉛筆也可以),一根吸管。
1.把紙沿短邊輕輕對(duì)折,使兩側(cè)向下彎曲,下部?jī)啥瞬灰康锰?,保?0cm~15cm的距離,如圖1。
2.在紙的對(duì)折線(xiàn)下面穿入竹簽,一端剛好與紙張對(duì)齊,另一端則伸出紙外,如圖2。
3.一只手握住伸出紙外的竹簽并用手指按在紙張末端,保持竹簽水平。另一只手拿吸管對(duì)準(zhǔn)紙張兩側(cè)空隙的中間部位。稍用力吹氣,可看到紙的兩側(cè)向內(nèi)相互靠攏。吹氣時(shí)用力越大,靠攏的速度也越快,如圖3。
圖1
圖2
圖3
圖4
吸管對(duì)準(zhǔn)紙張位置,不要超過(guò)紙兩翼的1/2,越靠近底部實(shí)驗(yàn)效果越好。吸管吹氣方向可以水平,也可斜向下,如圖4。
吹氣時(shí),兩張紙之間的空氣流速加快,導(dǎo)致其間的壓強(qiáng)變小,兩張紙外側(cè)的壓強(qiáng)大于內(nèi)部壓強(qiáng),這兩張紙非但沒(méi)有分離,反而緊緊地貼在一起。而且越用力吹,空氣流速越快,其間的壓強(qiáng)越小,紙會(huì)貼得越近。
為什么不能在列車(chē)駛?cè)牖蝰傠x時(shí)距離站臺(tái)太近?那是因?yàn)榱熊?chē)快速駛?cè)牖蝰傠x車(chē)站時(shí),其周?chē)諝獾牧魉偌哟螅瑝簭?qiáng)減小。人在站臺(tái)上如果離車(chē)身太近,其身后的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于列車(chē)周?chē)膲簭?qiáng),人會(huì)在巨大的壓強(qiáng)這個(gè)“幕后黑手”的作用下被推入列車(chē)底部,造成危險(xiǎn)。