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風扇中的伯努利原理

生活 更新时间:2024-12-27 03:41:13

5号立夏至今已經有一個多星期了,天氣會越來越熱,如果沒有空調,整個房間都會充斥着一股熱氣,很多時候打開電風扇也沒有用,而且吹出來的根本就是熱風,讓人一夜難眠。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)1

電風扇的工作原理是将電能轉化為葉片的機械能,從而扇出風來。對于電風扇,很多人的使用方式一直都是錯的,我也是前幾天看了一個外國物理老師的小實驗才恍然大悟。回想一下,你在夏天用電風扇時,是不是一直将它對着你的身體吹,其實絕大部分人都是如此。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)2

根據伯努利定律,風扇這樣擺清涼一整夏,以前一直用錯了。伯努利定律是瑞士物理學家丹尼爾·伯努利于1726年提出的一個理論,其實質是流體的機械能守恒,即:動能 重力勢能 壓力勢能=常數。

伯努利定律最為著名的推論是,在水流或氣流裡,如果速度小,壓強就大;如果速度大,壓強就小。下面這個小實驗,就能很好地反映這個道理。這位外國物理老師拿出一個巨大的黃色長塑料袋,想要用嘴将它吹滿氣。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)3

一開始,他用嘴直接對着塑料袋開口處往裡吹氣,一下,兩下,三下……,拼了老命也吹不起來。當然,這是能夠預料到的,畢竟這個塑料袋那麼大,而人的肺活量又有限。

不過,他隻是換了一下吹氣的方式,“奇迹”就出現了。再次吹氣的時候,他沒有把嘴貼上去,而是與塑料袋開口保持一定的距離,然後對着開口吹氣,輕輕吹一口,塑料袋就變得圓鼓鼓的。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)4

這就是利用了伯努利定律,吹氣加快了嘴與開口之間這部分空氣的流速,從而降低了這部分空氣的壓強,由于壓強差的存在,周圍壓強高的空氣就會向着壓強低的空氣擠壓,從而擠進了塑料袋裡,一下就讓塑料袋裝滿了空氣。

伯努利定律也可以用在電風扇上,不要讓電風扇對着人吹,而應将電風扇對着打開的窗戶吹,同樣讓電風扇與窗戶拉開一定的距離,根據空氣流速大壓強小的原理,房間裡的熱氣就能吹到室外去,從而使整個房間很快清涼起來。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)5

當然了,這要保證室外的溫度比室内低,而夏天的夜晚一般都具備這個特點,所以這個方法還是有用的。而且,在這個前提下,你還可以放一把電風扇在窗口外面,通過窗戶朝向房間裡吹,将室外的涼氣吹進來,一裡一外兩個風扇合作,能讓房間更加涼快。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)6

那麼,風扇到底應離窗戶多遠?一名外國男子做了實測,他用一把電風扇和一個風力計完成了測試,經過不斷地調整風扇的位置,他找到了讓風力計轉得最快時候的位置,就是電風扇距離窗戶0.5~2.1米處的位置。

一位來自山東的網友反映:“小時候住平房,夏天熱得難受,唯一的風扇還被老爸對着門口吹,真心不理解,老爸是一名中學物理老師,這麼多年來,如今似乎有點懂他了。”一個對普通人而言顯得枯燥的物理原理,對人類生活那是大有裨益。

風扇中的伯努利原理(根據伯努利定律)7

其實,消防部門很多時候也會利用伯努利原理排出屋内的濃煙:将風扇放在距離窗戶一定的位置處,對着窗口吹,濃煙就會流到外面去;同時,在外面距離窗戶一定位置處放把風扇朝裡吹,把外面的清新空氣吹進來,以達到對房間進行通風的目的。

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