奇葩博士说航空伯努利大师当真无所不能?

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先前我们借助众多力学小试验,引领大家步入空气动力学领域,许多人敬重伯努利先生的成就,纷纷前来学习。但后来,群体中开始出现相异看法,难道所有现象都能仅用伯努利定律轻易解释吗?

流体力学实验里,我们借助风洞试验或者流显实验,看到了许多错综复杂的情形开元棋官方正版下载,同一个翼型,当风速处在低速和高速两种状态时,测压实验所获得的数据却相去甚远,自然界中的翼型,其形态多种多样,变化多端。

这样一来,伯努利学说的公信力是否需要重新审视,难道我们真的要惊扰一位三百多年前就已经离世的前辈的宁静?

咯?

事实上,人们不会因为看不到持续匀速滚动的小球,就否定牛顿第一定律,伯努利定理能够留存至今,也必定有其存在的合理性。

有人还记得第一期说过的那句话吗?就是关于科学定理需要更严密,有特定应用条件和范围的论述,由于篇幅关系,当时没有详细展开。的确,这是一个需要注意的地方开yunapp体育官网入口下载手机版,也是一位有科研素养的科普作者最后的自觉。毕竟,面对这样一个错综复杂的领域,想要做到既深入又浅出,其实相当不容易。

每条原理都有其适用的特定前提,但这些关键点常被我们忽视。牛顿借助了一个现实中不存在的假设——完全光滑的表面,因此他的理论即便无法通过实验验证,依然在经典力学领域发挥着核心指导作用。伯努利定律的情况也类似,它只对特定条件下的流体运动有效,即流体必须沿着单一流线流动开元ky888棋牌官方版,同时具备无粘性和不可压缩性这些理想化特征。

实际情形里,流体并非完全无粘性,因而会出现流动分离现象。

科学家理论中的理想流绕圆柱

实际中观察到的粘性流体绕圆柱

甚至还有这样的尾迹出现

卡门涡街

当马赫数低于0.3,我们可以大致认为空气没有压缩性;而当马赫数超过0.3,空气的压缩效应就不能忽视了,这也是为什么普通低速机翼、特殊超临界机翼和高速超声速机翼的外形差别如此显著的原因之一。

许多原因的存在让现实越来越单薄,但这并不妨碍伯努利定理在说明升力形成机制时,起到一定的参考价值。

待续

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