在靠近铁路的地方,大人们常告诫小朋友不要到铁路边去玩耍,防止火车开过来时产生一股吸引力把人吸了进去。开动着的火车为什么会产生吸力呢?当我们学了物理知识后,方知这一说法是有道理的。的确,靠近疾驶的火车就会发生危险,这是什么原因呢?我们先看看下面的故事吧。
1912年的秋天,当时世界上的一艘最大远洋轮“奥林匹克”号正在向前疾驶,这时在距其100米处有一艘“豪克”号巡洋舰与之同向前进。突然,吨位小的巡洋舰好像被一只无形的巨手推动似的,竟向远洋轮冲去。巡洋舰的舰长大惊,连忙纠正航向,但是一切努力都归于失败,“豪克”号终于把无辜的“奥林匹克”号撞了一个大窟窿。
是什么力量酿造了这场祸事?我们不妨做个简单的实验:取两张普通纸,用两只手拎着平行相对放置,纸张之间保持大约十几厘米的距离。我们用嘴向它们之间吹口气,试图使二者分开的距离更远些,结果恰恰相反,两张纸反而靠得更近了。
为什么会出现这种现象呢?原来吹气时两张纸之间空气的流动速度变大了,气体流动速度变大时压强就会变小。两张纸外侧空气保持着大气压强,而内侧气体压强变小了,外侧压力大于内侧压力,两张纸必然向内侧运动了。
这个原理早在1726年就由瑞士的一名大物理学家丹尼尔·伯努利提出来了,但是没有引起人们的重视。人们根本没有察觉到它的“威力”,直到“奥林匹克”号与“豪克”号两船相撞,人们才认识到“伯努利原理”的力量。
原来当两船高速并排前进时,两船内侧的水流速度由于船体带动、叠加而相对变大,水压相对较低;两船外侧水流速度相对较低,水压大。这就使得两船的外侧受的压力比内侧大,在压力差的作用下,遂发生了惨案。后来,人们从这一事故中吸取了教训,在水面航行的高速船只,都严格地避免两船并排同向航行。
我们再来看火车吧!其实,人们太靠近行驶的火车容易被火车吸引是不够确切的。正确的说法是:当火车高速前进时,它附近的空气被带动跟着前进,人若站在行驶的火车跟前时,靠近火车一面气流流速快而远离火车一面空气不动,这个压力差就会把人推向火车而发生危险。
【科学小链接】
伯努利家族
在科学史上,父子科学家、兄弟科学家并不鲜见。然而,在一个家族跨世纪的几代人中,众多父子兄弟都是科学家的较为罕见,其中,瑞士的伯努利家族最为突出。伯努利家族三代人中产生了八位科学家,出类拔萃的至少有三位。他们在数学、科学、技术、工程乃至法律、管理、文学、艺术等方面享有名望,有的甚至声名显赫。丹尼尔·伯努利是伯努利家族中最杰出的一位,他曾十次荣获法国科学院的年度奖。