行測常識(shí)判斷考點(diǎn)范圍很廣,一般包括政治、法律、經(jīng)濟(jì)、人文、地理、科技、生活等方面,需要小伙伴們長時(shí)間不間斷的積累。今天公考通(www.chinagwy.org)給大家?guī)淼某WR(shí)相關(guān)考點(diǎn)是“生活中的伯努利原理”。
伯努利,瑞士物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、醫(yī)學(xué)家。他是伯努利這個(gè)數(shù)學(xué)家族(4代10人)中最杰出的代表,16歲時(shí)就在巴塞爾大學(xué)攻讀哲學(xué)與邏輯,后獲得哲學(xué)碩士學(xué)位,17~20歲又學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué),于1721年獲醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位,成為外科名醫(yī)并擔(dān)任過解剖學(xué)教授。但在父兄熏陶下最后仍轉(zhuǎn)到數(shù)理科學(xué)。伯努利成功的領(lǐng)域很廣,除流體動(dòng)力學(xué)這一主要領(lǐng)域外,還有天文測量、引力、行星的不規(guī)則軌道、磁學(xué)、海洋、潮汐等。
伯努利原理
丹尼爾·伯努利在1726年首先提出:“在水流或氣流里,如果速度小,壓強(qiáng)就大;如果速度大,壓強(qiáng)就小”。我們稱之為“伯努利原理”。
我們拿著兩張紙,往兩張紙中間吹氣,會(huì)發(fā)現(xiàn)紙不但不會(huì)向外飄去,反而會(huì)被一種力擠壓在了一起。因?yàn)閮蓮埣堉虚g的空氣被我們吹得流動(dòng)的速度快,壓力就小,而兩張紙外面的空氣沒有流動(dòng),壓力就大,所以外面力量大的空氣就把兩張紙“壓”在了一起。這就是“伯努利原理”原理的簡單示范。
1、列車(地鐵)站臺(tái)的安全線
在列車(地鐵)站臺(tái)上都劃有黃色安全線。這是因?yàn)榱熊嚫咚亳倎頃r(shí),靠近列車車廂的空氣被帶動(dòng)而快速運(yùn)動(dòng)起來,壓強(qiáng)就減小,站臺(tái)上的旅客若離列車過近,旅客身體前后會(huì)出現(xiàn)明顯的壓強(qiáng)差,身體后面較大的壓力將把旅客推向列車而受到傷害。
所以,在火車(或者是大貨車、大巴士)飛速而來時(shí),你絕對不可以站在離路軌(道路)很近的地方,因?yàn)榧柴偠^的火車(汽車)對站在它旁邊的人有一股很大的吸引力。有人測定過,在火車以每小時(shí)50公里的速度前進(jìn)時(shí),竟有8公斤左右的力從身后把人推向火車。
2、船吸現(xiàn)象
1912年秋天,“奧林匹克”號輪船正在大海上航行,在距離這艘當(dāng)時(shí)世界上最大遠(yuǎn)洋輪的100米處,有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號正在向前疾駛,兩艘船似乎在比賽,彼此靠得比較近,平行著駛向前方。忽然,正在疾駛中的“豪克”號好像被大船吸引似地,一點(diǎn)也不服從舵手的操縱,竟一頭向“奧林匹克”號撞去。最后,“豪克”號的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上,撞出個(gè)大洞,釀成一件重大海難事故。
這次海面上的飛來橫禍,是“伯努利原理”現(xiàn)象。我們知道,根據(jù)流體力學(xué)的“伯努利原理”,流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān),流速越大,壓強(qiáng)越小。
當(dāng)兩艘船平行著向前航行時(shí),在兩艘船中間的水比外側(cè)的水流得快,中間水對兩船內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng),也就比外側(cè)對兩船外側(cè)的壓強(qiáng)要小。于是,在外側(cè)水的壓力作用下,兩船漸漸靠近,最后相撞。又由于“豪克”號較小,在同樣大小壓力的作用下,它向兩船中間靠攏時(shí)速度要快的多。因此,造成了“豪克”號撞擊“奧林匹克”號的事故。現(xiàn)在航海上把這種現(xiàn)象稱為“船吸現(xiàn)象”。
3、游泳
學(xué)會(huì)了“伯努利原理”,我們就會(huì)明白:為什么到水流湍急的江河里去游泳是一件很危險(xiǎn)的事。有人計(jì)算了一下,當(dāng)江心的水流以每秒1米的速度流動(dòng)時(shí),差不多會(huì)有30公斤的力在吸引、排擠著人的身體,就是水性很好的游泳能手也望而生畏。
4、刮風(fēng)掀翻屋頂或壓垮大橋
當(dāng)刮風(fēng)時(shí),屋面上的空氣流動(dòng)得很快,等于風(fēng)速,而屋面下的空氣幾乎是不流動(dòng)的。根據(jù)“伯努利原理”,這時(shí)屋面下空氣的壓力大于屋面上的氣壓。要是風(fēng)越刮越大,則屋面上下的壓力差也越來越大,一旦風(fēng)速超過一定程度,這個(gè)壓力差就“嘩”的一下掀起屋頂!正如我國唐代著名詩人杜甫《茅屋為秋風(fēng)所破歌》所說的那樣:“八月秋高風(fēng)怒號,卷我屋上三重茅。”
臺(tái)風(fēng)吹垮大橋也是“伯努利原理”的作用:臺(tái)風(fēng)經(jīng)過大橋,會(huì)從橋面上和橋洞里吹過。由于橋洞相對于橋面比較小,所以風(fēng)經(jīng)過的時(shí)候,風(fēng)速比較快,壓強(qiáng)較小,而橋面上的風(fēng)速比較慢,壓強(qiáng)較大。這樣,就產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。橋梁如果承受不了這樣的壓力,就會(huì)被壓垮塌。
5、香蕉球 (弧線球)
如果你經(jīng)常觀看足球比賽的話,一定見過罰前場直接任意球。這時(shí)候,通常是防守方五六個(gè)球員在球門前組成一道“人墻”,擋住進(jìn)球路線。而進(jìn)攻方的主罰隊(duì)員,起腳一記勁射,球繞過了“人墻”,眼看要偏離球門飛出,卻又沿弧線拐過彎來直入球門,讓守門員措手不及,眼睜睜地看著球進(jìn)了大門。這就是頗為神奇的“香蕉球”。
為什么足球會(huì)在空中沿弧線飛行呢?原來,罰“香蕉球”的時(shí)候,運(yùn)動(dòng)員并不是把腳踢中足球的中心,而是稍稍偏向一側(cè),同時(shí)用腳背摩擦足球,使球在空氣中前進(jìn)的同時(shí)還不斷地旋轉(zhuǎn)。這時(shí),一方面空氣迎著球向后流動(dòng),另一方面,由于空氣與球之間的摩擦,球周圍的空氣又會(huì)被帶著一起旋轉(zhuǎn)。這樣,球一側(cè)空氣的流動(dòng)速度加快,而另一側(cè)空氣的流動(dòng)速度減慢。
“伯努利原理”告訴我們:氣體的流速越大,壓強(qiáng)越小。由于足球兩側(cè)空氣的流動(dòng)速度不一樣,它們對足球所產(chǎn)生的壓強(qiáng)也不一樣,于是,足球在空氣壓力的作用下,被迫向空氣流速大的一側(cè)轉(zhuǎn)彎了。
6、噴霧器
噴霧器是利用流速大、壓強(qiáng)小的原理制成的。
讓空氣從小孔迅速流出,小孔附近的壓強(qiáng)小,容器里液面上的空氣壓強(qiáng)大,液體就沿小孔下邊的細(xì)管升上來,從細(xì)管的上口流出后,液體受到空氣流的沖擊,被噴成霧狀。
7、翼型升力
飛機(jī)能飛起來,其中很重要的原因就是“伯努利原理”。機(jī)翼的截面做成了上凸下平的形狀,當(dāng)迎面而來的氣流通過機(jī)翼時(shí),上表面的空氣流速快,壓力小,下表面的空氣流速慢,壓力大,這樣形成了壓力差,就是升力。
刷題鞏固
(2021聯(lián)考)優(yōu)秀的足球運(yùn)動(dòng)員會(huì)利用技巧使踢出的足球在空中旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的足球在行進(jìn)過程中會(huì)突然改變原來的運(yùn)動(dòng)方向并轉(zhuǎn)彎,這被稱為“香蕉球”。下列選項(xiàng)的物理原理與“香蕉球”原理不同的是( )
A.飛機(jī)機(jī)翼通常設(shè)計(jì)為上沿是弧形,下沿是平的
B.用吸管喝袋裝牛奶,喝完后用力吸一下,袋子癟了
C.火車站臺(tái)設(shè)置黃色安全線以警示乘客與列車保持距離
D.兩張相距5厘米的A4紙垂直放置,往中間吹氣,兩張紙會(huì)互相吸引
【解析】B。本題考查科技常識(shí)。“香蕉球”之所以可以沿弧線飛行,主要是由于伯努利原理(流速越快,壓強(qiáng)越?。?。運(yùn)動(dòng)員踢出的“香蕉球”后,球會(huì)邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn),導(dǎo)致在球周圍形成與球旋轉(zhuǎn)方向一致的環(huán)形氣流,環(huán)形氣流與足球前進(jìn)方向一致的一側(cè),流速會(huì)變快,壓強(qiáng)減小,環(huán)形氣流與足球前進(jìn)方向相反的一側(cè),流速會(huì)變慢,壓強(qiáng)增大。由于此時(shí)兩側(cè)受到的空氣壓強(qiáng)不相等,在壓強(qiáng)作用下,球向壓強(qiáng)小的一側(cè)拐彎。
A項(xiàng)正確,根據(jù)伯努利原理,飛機(jī)飛行時(shí),機(jī)翼將氣流分為上下兩個(gè)部分,上半部分走的路徑為弧線,流速快,壓強(qiáng)小,下半部分氣流走直線,流速慢,壓強(qiáng)大。正是由于機(jī)翼下側(cè)壓強(qiáng)大于機(jī)翼上側(cè),上下壓強(qiáng)不相等,產(chǎn)生升力,使飛機(jī)能飛起來。
B項(xiàng)錯(cuò)誤,當(dāng)用吸管吸走袋中空氣后,袋中氣壓瞬間減小,此時(shí)外界大氣壓并未減小,在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下,袋子被壓癟。該過程并未涉及伯努利原理。
C項(xiàng)正確,根據(jù)伯努利原理,人若離列車太近時(shí),列車高速行駛過程中,使人和列車之間的空氣流動(dòng)速度很快,壓強(qiáng)很小,而人外側(cè)的壓強(qiáng)不變,人在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下,被壓向列車容易出現(xiàn)事故。因此火車站臺(tái)設(shè)置黃色安全線以警示乘客與列車保持距離。
D項(xiàng)正確,根據(jù)伯努利原理,在兩張紙片中間吹氣,兩張紙中間空氣流速快,壓強(qiáng)小,而外側(cè)空氣基本靜止,壓強(qiáng)較大,在壓力差的作用下,兩張紙向中間靠攏。
本題為選非題,故正確答案為B。