[趣味物理]煙為什么迎著(zhù)氣流飄?
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò )資源 2009-08-28 14:21:13
[趣味物理]煙為什么迎著(zhù)氣流飄?
找一根筷子和一個(gè)火柴盒,把筷子插到火柴盒里,再點(diǎn)上一支香。請你用一只手把火柴盒舉起來(lái),另一只手拿起那支點(diǎn)燃著(zhù)的香(如圖),香要放在火柴盒的前邊。如果屋子里沒(méi)有風(fēng),香冒出的煙柱是豎直向上的,這時(shí)候,你用嘴向著(zhù)火柴盒吹出一股氣流,奇怪!香放出來(lái)的煙柱居然迎著(zhù)氣流的方向,向著(zhù)火柴盒的背后飄來(lái)了。
這是怎么回事呢?
煙柱向火柴盒的背后飄,說(shuō)明火柴盒背后的氣體壓強比較小,因而,周?chē)臍怏w就向那里涌過(guò)去,煙柱也跟著(zhù)飄過(guò)去了。用物理學(xué)來(lái)解釋?zhuān)褪牵夯鸩窈斜澈笮纬闪艘粋(gè)渦旋。
如果你用比較小的力氣吹,吹出的氣流速度很小,煙柱就不向火柴盒后邊飄。只有用力吹氣才會(huì )出現這種現象。這又說(shuō)明一定速度的氣流才能形成渦旋。
運動(dòng)是相對的。氣流吹到火柴盒上和火柴盒在空氣里運動(dòng)性質(zhì)上是一樣的。一個(gè)大方盒式的“面包車(chē)”在空氣中快速行駛,它的背后便會(huì )形成渦旋,弄得塵土飛揚。
為什么會(huì )產(chǎn)生渦旋呢?
當物體快速運動(dòng)的時(shí)候,它前面的空氣不能及時(shí)地繞到后面,使物體后邊暫時(shí)出現了一個(gè)接近真空的區域,這個(gè)區域一出現,四周的空氣便要爭先恐后地跑來(lái)填補,這樣便形成了渦旋。
有渦旋的地方空氣壓強小,因此,對于運動(dòng)著(zhù)的物體來(lái)說(shuō),前面受到的壓強遠遠大于后邊渦旋處的壓強,這正象車(chē)子前邊有個(gè)大力士向后推,后邊卻是個(gè)小孩子向前推一樣,合起來(lái)形成了一個(gè)向后的力,這個(gè)力和渦旋有關(guān),我們管它叫渦旋阻力。
總之,在氣體和液體中運動(dòng)的物體,它所受到的阻力包括摩擦阻力和渦旋阻力。
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