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白努力與小球~我是吹籃高手

漏斗狀的籃子上,用力吹氣,塑膠小球就會順著氣流騰空飛起~只要氣不歇,就對抗地球引力,停留在一定高度。

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2019-10-17 07:41:52 最後編修
2019-10-09 14:22:05 By zfang
 

(以前多用白努力來解釋,現在多用康達效應來說明)

這個是使用了白努力原理的小玩具,在漏斗狀的籃子上,用力吹氣,塑膠小球就會順著氣流騰空飛起~只要氣不歇,就對抗地球引力,停留在一定高度。

用『力的觀點』解釋:吹氣時,吹出風的作用力使球被往上推動,球距離出風口越遠,風的作用力越小,當作用力恰好能抗拒地球引力(合力=0),便能懸浮在空中。想要球高一點,當然得吹大力一點,讓氣流流速增快;有時球還會旋轉,力道控制得好,也能向前拋出!

玩具版的由於是人吹氣,所以很難控制氣流大小與持續力;如果是用能吹冷風的吹風機,來吹大保利綸球,還能夠由垂直逐漸傾斜,而且傾斜45度還不至於掉下來呢!『為什麼球能穩定在出風口的方向線上而不偏移?』,就要從白努力定律來說明”側向受壓”,引用Darling老師:『…向上的快速氣流流經小球時,分隔在兩側的氣流流速快,壓力變小,周圍流速較慢的空氣氣壓相對地就會較高。當壓力差異形成時,在物體截面上便會產生一股向內壓的力量,所以球就會被限制在氣流中…』

附註:白努力原理是流體的流速與壓力的關係,簡單的說就是『流體流速愈快,壓力愈小』,白努力從血壓(血流和壓力之間的關係)獲得靈感,由牛頓運動定律與能量守恆定律(動能+位能=定值),推導出他的流體力學:動能+壓力=定值。

*******

簡單版的利用吸管和保利綸球就能製作。
給小朋友的我是這麼做:粗吸管上端剪開呈花狀,套在一根可彎曲吸管上,放個小球就能玩了。


簡單好做~三歲小孩一定愛!!

 
媽媽~妳看我是不是很會ㄅㄨㄣˊ(吹 ,台語)呢? 
哥哥玩得開心~尚未正式亮相的小柚子,躺在沙發上,手指也吸得很開心。

也在社團活動帶國一學生玩,去書店購買小保利綸球,吸管是否剪成花狀都可以~剪成花狀可以減少撿球次數,還隨時可休息。


球越重~氣可要吹足才能成功

 
學生還試著將吸管接得長長的來玩呢!


不僅可吹也能吸,用吸力對抗重力難度高。有沒有可能用"吹"的方式,將球"吸"起來?

能否用吹的方式將球『吸』起來,如果只是用吸管吹氣並不容易,搭配『漏斗』套住乒乓球,使周圍的氣流被限制,用更大的力,就能做到。

將透明漏斗接上細管,將乒乓球放入漏斗中,比較一下:漏斗口向上時,用力吹氣,球會不會被吹出?參考答案請反白:(  不會,球會在漏斗內,但是也不會塞住漏斗口。  )

漏斗口向下時,用力吹氣,球會不會被掉下?參考答案請反白:(  不會,球仍會在漏斗內,好像漂浮在漏斗內,而且有向上的吸引力一般。因為空氣流經球周圍的出氣口端空氣急速被吹出,速度快使球附近的壓力變小。漏斗外的壓力將球頂住,所以看起來好像被『吸』住而不會掉下來。 


這樣吹呢~是不是也會讓球飛起來?

 

 

分類:科學小玩意 2009/07/09 06:33

END

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