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博文
空气动力之神奇的旋转 [编辑] [删除]
2016-06-08 17:25:17 | 分类: 生活中的物理

  在《空气的动力》博文中提到了纸张的实验,该实验表明流动的空气可产生巨大的能量,足以将事物牢牢举起或是紧紧按压。在接下来的视频中,大家将会感受到流动空气在旋转事物上所呈现的神奇魅力。

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  视频中旋转的篮球偏离了理想中的轨道,向外沿着弧线前行。在无风的状态下,为什么旋转的篮球偏离会如此之远,而不是落在正下方附近区域呢?

  其实这种现象在球类比赛中随处可见。大家是否记得伦敦世界杯比赛中贝利踢出的第一个优美的“香蕉球”,绿茵拿破仑普拉迪斯尼踢出的“香蕉球”横向飘移量可达之多。乒乓球上旋球以及网球上旋球在空中的运动路径亦是弯曲的弧线。我们把这些现象统称为马格纳斯效应。

  

香蕉                 球旋球

     

  马格纳斯效应是指在粘性不可压缩流体中运动的旋转圆柱受到举力的一种现象,同样,这种效应也可以用伯努利方程来解释


  在同一流体管中,流体的速度越大,压强就越小;速度越小,压强越大。视频中篮球在气流中运动,当球的某一侧旋转的方向与气流同向,该侧的气流会加快流动,流速变大,因此气压减小。反之球的另一侧旋转方向与气流反向,摩擦力增大,该侧气流流速减小,气压增大,如下图所示。最终球由于两侧受到的压力不同而发生偏转。

    

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