不一樣的“風(fēng)火輪”

曲曉亮

提到“風(fēng)火輪”，你腦海中是不是會立刻閃現(xiàn)哪吒鬧海的畫面，還有這樣的畫外音：“風(fēng)火輪準(zhǔn)備好了，我要去鬧海！”

Oh！ My疙瘩！這是要鬧哪樣？

大鬧東海龍宮，小編可沒有這樣的本事！不過呢，小編可以教大家制作一個不一樣的“風(fēng)火輪”，一起來看！

材料準(zhǔn)備

剪刀、雙面膠、底圖

制作過程

1.用剪刀將長方形短邊中的短實線剪開。

2.分別沿長短虛線進行彎折。

3.將雙面膠整齊貼在圓形圖案的小方框內(nèi)。

4.將彎折好的長方形圖案與圓形圖案粘合對接。

動腦思考

為什么風(fēng)火輪能飛起來？

為什么薄紙做的風(fēng)火輪能飛起來呢？這就要說到流體力學(xué)中一個非常重要的原理——伯努利原理。

那么，什么是伯努利原理呢？伯努利原理是指在一個流體（如水流或氣流）系統(tǒng)中，如果流體的流速越快，壓強就越小;流速越慢，壓強就越大。它是由瑞士物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、醫(yī)學(xué)家丹尼爾·伯努利《DanielBernoulli，1700～1782年）提出的。

接下來，我們通過一個簡單的小實驗和中國科學(xué)技術(shù)館的兩件展品，為大家演示伯努利原理的現(xiàn)象，讓大家更清楚直觀地了解伯努利原理。

1.小實驗“紙吸”

用手拿起兩張A4紙放在面前，往兩張紙中間吹氣，這時我們會發(fā)現(xiàn)，這兩張紙非但沒有被吹開，反而吸在了一起。這是因為，當(dāng)我們往兩張紙中間吹氣時，兩張紙中間的空氣流動速度被我們吹得變快了，根據(jù)伯努利原理，壓強就小;而 …紙外面的空氣沒有流動，流速慢，壓強就大。如此一來，內(nèi)外的壓力差就使兩張紙吸在了一起。

2.展品“球吸”

按下“球吸”的啟動按鈕后，你會看到，空氣從兩個小鐵球間快速通過，兩球間內(nèi)側(cè)空氣的壓強小于外側(cè)空氣的壓強，兩球向中間靠攏，最終吸在一起。

3.展品“氣流投籃”

啟動展品后，您會看到，空氣形成了一個流速較快的氣柱區(qū)域，在這個區(qū)域，球體的側(cè)向壓強小于周圍相對靜止?fàn)顟B(tài)下的空氣壓強，從而將球牢牢封在氣柱區(qū)域內(nèi)，從而順利完成投籃。

好了，了解了伯努利原理，再來看我們制作的風(fēng)火輪。當(dāng)我們放飛風(fēng)火輪之后，我們會看到，風(fēng)火輪在翻滾著前進。當(dāng)它翻滾時，不斷帶動翻滾片周圍的氣流發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動。根據(jù)伯努利原理，翻滾片上方的氣流流動速度快，壓強小，下方的氣流流動速度慢，壓強大，形成上下壓力差，從而產(chǎn)生一個升力，這就是風(fēng)火輪飛行的奧秘所在。

其實，伯努利原理的應(yīng)用非常廣泛。我們的陸海空三種交通工具，都利用了伯努利原理，不信你看。

先說汽車。我們都喜歡流線型設(shè)計的汽車。殊不知，這正是根據(jù)伯努利原理精心設(shè)計的。汽車在行駛時，車頂部（上表面）的空氣流速大于底部（下表面）的空氣流速，因此汽車上方的壓強小于下方的壓強，產(chǎn)生了一個上下壓力差。如此一來，汽車對地面的壓力減小，摩擦力也減小，汽車就能跑得更快了。

再說帆船。帆船是一項古老而經(jīng)典的水上運動項目，它的“燃料”是風(fēng)，“發(fā)動機”就是帆。所以每次觀看帆船比賽的時候，小編都會不自覺地在心中喊：“風(fēng)大點，再大點兒”。因為我覺得帆船就是被風(fēng)吹著往前跑的。其實不然，帆船順風(fēng)行駛并不能獲得最快的行駛速度，反倒是逆風(fēng)行駛更快，這是為什么呢？

當(dāng)帆船順風(fēng)行駛的時候，此時帆船是依靠空氣動壓力的推動前進的。所謂動壓力，就是指流體在流動時對阻擋其前進的物體所產(chǎn)生的一種沖擊力。小編所嘁的“風(fēng)大點，再大點兒”實際上是增加動壓力。

有動則有靜，還真被你說中了，真有一種靜壓力。當(dāng)帆船逆風(fēng)行駛的時候，依靠的就是空氣靜壓力的推動前進的，而這恰恰利用了伯努利原理。船帆之所以能夠產(chǎn)生靜壓力，是因為船帆被設(shè)計成了弧形。船帆兩側(cè)的形狀不同，根據(jù)伯努利原理，空氣流動速度越快，壓力越小;空氣流動速度越慢，壓力越大。當(dāng)氣流通過船帆的時候，船帆上弧形面一側(cè)的氣流流速快，壓強小，而平面一側(cè)的氣流流速慢，壓強大，這樣就產(chǎn)生了一個壓強差，推動帆船前進。

最后說飛機。我們都知道，飛機能夠飛上天是因為機翼升力。那么，機翼為什么會有升力呢？看看下面的圖你就明白了o

飛機的機翼也設(shè)計成了流線型，即機翼橫截面的形狀上下不對稱，上方的流線密，流速大;下方的流線疏，流速小。根據(jù)伯努利原理，飛機起飛時，機翼上方的壓強小，下方的壓強大，產(chǎn)生了一個上下的壓力差，正是這個壓力差將飛機托舉起來，也就是我們所說的向上的機翼升力。

除了這些，我們生活中常見的噴霧器、汽油發(fā)動機的化油器、足球比賽中的“香蕉球”、乒乓球比賽中的‘‘上旋球”等等，都是合理利用了伯努利原理，這樣的例子可以說是不勝枚舉。

不過呢，“水能載舟亦能覆舟”，伯努利原理也是一樣，它能給我們的生活帶來便利，但如果我們疏忽大意的話，它也會給我們帶來麻煩甚至是災(zāi)難。

歷史上曾經(jīng)發(fā)生過“豪克號”撞擊“奧林匹克號”的著名海難事故，真正在這場海難中作祟的就是伯努利原理，也就是航海上所稱的“船吸”現(xiàn)象。

還有，我們在乘坐火車、地鐵或是公交時，都會看到站臺上有一條安全線，工作人員會提示乘客站在安全線以內(nèi)，這就是防止伯努利原理搗亂，給我們帶來傷害。

我們知道，當(dāng)火車、地鐵或公交車進站的時候，速度較快，靠近車廂一側(cè)的空氣隨之被帶動而快速流動起來，壓強就小;而站臺上乘客背后的空氣是沒有流動的，壓強就大。此時如果乘客距離車體太近的話，乘客身體前后產(chǎn)生的壓強差就會把乘客推向車體一方，從而造成傷害。