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⌒滕滕⌒
楼主
一些类似于十万个为什么之类的科普读物，使用物理学定律解释生活中的现象 ，而物理学教科书中也使用生活现象作为物理定律的应用。这正是物理学的威力所在。 但是，如果对现象使用错误的解释，反而容易损害科学精神。下面举出几个常见的物理 学经典错误解释。 1、抽水马桶的水流形成的漩涡，在北半球逆时针旋转，在南半球顺时针旋转。 当我们使用洗脸池或者抽水马桶后放水时，水流通常要形成漩涡从排水孔流出 。为什么会形成漩涡呢？热心的物理学家这样告诉我们：由于地球本身的自转，使得在 其表面流动的液体和气体（或称为流体），受到“科里奥利力”的作用。科里奥利是 19世纪法国数学家，他发现在旋转球体上移动的物体，会偏离其运动轨迹。这很容易理解 ，把等角速度旋转的物体本身看成是一个非惯性系，那么其中运动的物体受到惯性力的 作用；特别是，一个惯性力垂直于矢弪方向，是因为沿矢弪方向移动时候，其线速度会 发生改变，也就是产生了加速度，这就是受力方向。在地球北半球，科里奥利力造成流 体逆时针旋转，在南半球则顺时针旋转。 物理学家对科里奥利力或科里奥利效应的理解绝对准确，但使用科里奥利效应 来解释抽水马桶水的漩涡则大错特错。科里奥利效应在解释洋流、大气环流之类大规模 运动的流体时是成立的。但是，对抽水马桶的水流，科里奥利效应则几乎毫无影响。马 桶旋转水流的2端，由于地球自转造成的影响几乎是完全相等的，即使有略微不同，也 安全无法造成强烈的水流。 那么，马桶时如何造成水流旋转呢？仔细观察即可发现，答案是马桶边缘的出 水孔。马桶设计人员使水从边缘沿着切线方向喷出，这样造成水流的强烈旋转。但是， 洗脸池和浴缸并没有侧向水流，为什么也会产生深深的漩涡呢？答案也不是科里奥利效 应。原因在于，水在流向排水孔时，不能把孔完全盖住，否则，空气跑不出来，水也流 不下去。因此，水流必须“排队等候”流入排水孔。漩涡就是水流排队的方式。通常， 对于某个马桶漩涡方向是固定的。这因为排水孔中心并不严格处于马桶或者浴缸的中 心，这样，初始的随机偏转效应会累积，最后形成固定的旋转方向。 不相信吗？多做几个实验吧。 2、飞机在天上飞是由于“伯努利原理”造成的机翼升力。 伯努利也是一位数学家和物理学家，他在1738年发现，当流体的流速提高，表 面的静压力会降低。这个现象称为“伯努利原理”，而几乎所有的物理学教材和科普文 章，都使用这个原理，讨论机翼升力的产生。为了解释这个原理，通常，他们首先会让 你拿出2片纸，并用力在纸的中间吹气，瞧，2张纸像粘在一起了！ 机翼的上表面是拱起的，而下表面是平坦甚至凹进去。当气流通过机翼表面， 机翼上方空气流速较快，而下面空气流速较慢。根据“伯努利原理”，下面气流造成的 静压力大于上方气流的压力，于是，机翼受到一个向上的作用力，飞机就飞了起来。 遗憾的是，这是完全错误的。而使用“伯努利原理”解释飞机的升空也是“白 努力”。 伯努利效应可以解释一部分升力的来源，但这是非常小的一部分。如果飞机仅 仅根据“伯努利原理”飞行，机翼形状必须非常“拱起”，或者，必须要飞得非常快才 行。 飞机的升力主要由另外2个效应提供。一个是康达效应；另一个是气流冲击效 应。 康达效应指的是，气流流经机翼曲面时，气流会紧贴机翼表面（这当然也有一 点伯努利效应的含义）。这样，机翼的形状有效地改变了气流的方向，使离开机翼的气 流相对飞机作向下的高速运动。机翼推开气流，但这个运动受力的反作用力作用于机翼 上，相当于气流也在推开机翼，这个力使得机翼向上举起。 另一个重要的效应是气流冲击效应。当一块平板的方向不是与气流运动方向严
2005年07月22日 07点07分
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