相信很多人都很迷惑，到底為什么比同等體積重的多的飛機(jī)，為什么能在空中飛行，這和我們?nèi)粘ＫJ(rèn)識(shí)船在水中航行受到的浮力并不一致，這到底是為什么呢？

其實(shí)，這就是伯努利原理的作用，“伯努利原理”——由瑞士科學(xué)家丹尼爾·伯努利在1726年提出了，其實(shí)質(zhì)是流體的機(jī)械能守恒。即：動(dòng)能+重力勢(shì)能+壓力勢(shì)能=常數(shù)。其最為著名的推論為：等高流動(dòng)時(shí)，流速大，壓力就小。

伯努利原理用公式來(lái)描述就是：p+1/2ρv2+ρgh=C，這個(gè)式子也被稱(chēng)為伯努利方程。

式中各物理量意義分別為：p為流體中某點(diǎn)的靜壓強(qiáng)，單位為pa；v為流體該點(diǎn)的流速，單位為m/s；ρ為流體密度，單位為kg/m3；g為重力加速度，單位m/s^2；h為該點(diǎn)所在高度,單位為m；C是一個(gè)常量。根據(jù)伯努利方程的意義，公式也可以被表述為p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2，也就是說(shuō)流體中，任意兩點(diǎn)，它們的總能量是一致的。

需要注意的是，由于伯努利方程是由機(jī)械能守恒推導(dǎo)出的，所以它僅適用符合以下假設(shè)的理想流體：

1、定常流：在流動(dòng)系統(tǒng)中，流體在任何一點(diǎn)的性質(zhì)不隨時(shí)間發(fā)生改變。

2、不可壓縮流：密度為常數(shù)，在流體為氣體適用于馬赫數(shù)(M)<>

3、無(wú)摩擦流：摩擦效應(yīng)可忽略，忽略黏滯性效應(yīng)。

4、流體沿著流線(xiàn)流動(dòng)：流體元素沿著流線(xiàn)而流動(dòng)，流線(xiàn)間彼此是不相交的。

如果不能滿(mǎn)足上述要求，所求的解僅是近似值，其推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)如下附圖。

伯努利原理的最終可以歸納為兩點(diǎn)結(jié)論，也就是：

1、在水平流動(dòng)的流體中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流水小的地方壓強(qiáng)大。

2、在粗細(xì)不均勻的水平流管中，根據(jù)連續(xù)性原理，管子細(xì)處流速大，壓強(qiáng)??；管粗的地方流速小，壓強(qiáng)大。

作為水力學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)，這是在流體力學(xué)的連續(xù)介質(zhì)理論方程建立之前，伯努利原理為水力學(xué)所采用的基本原理，其在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。常見(jiàn)的應(yīng)用有如下例子：

1、翼型升力

飛機(jī)為什么能夠飛上天?這是因?yàn)轱w機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼周?chē)諝獾牧骶€(xiàn)分布由于機(jī)翼橫截面的形狀而上下不對(duì)稱(chēng)，飛機(jī)機(jī)翼上方空氣流動(dòng)的距離較長(zhǎng)，速度較快，其壓強(qiáng)??；下方的空氣流線(xiàn)段，流速慢，受到的壓強(qiáng)較大，所以飛機(jī)的機(jī)翼便產(chǎn)生了向上的托力。當(dāng)飛機(jī)達(dá)到一定的速度時(shí)，突然拉升機(jī)頭，飛機(jī)便可以飛進(jìn)藍(lán)天！

2、空吸作用

當(dāng)管道內(nèi)流速增加時(shí)，管道內(nèi)的壓強(qiáng)變小，便會(huì)對(duì)與其連接的流體產(chǎn)生吸入作用，如噴射器原理等。日常中水流抽氣機(jī)、噴霧器也均是伯努利原理的應(yīng)用。當(dāng)然，還有虹吸作用也如此，很多人小時(shí)候都有玩過(guò)用一根管把桶里面的水抽出來(lái)的體驗(yàn)。

虹吸作用

3、香蕉球

在足球比賽中，經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到香蕉球這個(gè)名詞，所謂香蕉球，其實(shí)就是運(yùn)動(dòng)軌跡為類(lèi)似香蕉一樣的弧形狀，其效果就是由于球體的旋轉(zhuǎn)而造成，具有很大的威力。

旋轉(zhuǎn)球和不轉(zhuǎn)球的飛行軌跡不同，是因?yàn)榍虻闹車(chē)諝饬鲃?dòng)情況不同造成的。不轉(zhuǎn)球水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)周?chē)諝獾牧骶€(xiàn)。球的上方和下方流線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，流速相同，上下不產(chǎn)生壓強(qiáng)差。再考慮球的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)球心且平行于地面，球逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。球旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)周?chē)每諝飧黄鹦D(zhuǎn)，至使球的下方空氣的流速增大，上方的流速減小，球下方的流速大，壓強(qiáng)小，上方的流速小，壓強(qiáng)大。跟不轉(zhuǎn)球相比，旋轉(zhuǎn)球因?yàn)樾D(zhuǎn)而受到向下的力，飛行軌跡要向下彎曲。

4、船吸效應(yīng)

兩船并行運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著船速度變快，兩船間水的流速加快，壓力降低，外舷的流速慢，水壓力相對(duì)較高，左右舷形成壓力差，推動(dòng)船舶互相靠攏，容易造成“碰船”事故，這些均是伯努利原理所造成。

所以，在兩船并行航行中，應(yīng)保持足夠的橫向距離，在兩船追越過(guò)程應(yīng)該放慢速度，以防止碰撞。

5、文丘里流量計(jì)

文丘里流量計(jì)，是一種測(cè)量流體壓差的一種裝置，由意大利物理學(xué)家G. B. 文丘里發(fā)明的，并用其名字進(jìn)行命名的一種流量計(jì)。文丘里管是先收縮而后逐漸擴(kuò)大的管道。測(cè)出其入口截面和最小截面處的壓力差，用伯努利定理即可求出流量。

伯努利原理雖然是300年前提出，但是目前還被普遍應(yīng)用，在生活工作中隨處可見(jiàn)其蹤影，學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，了解更多的自然奧秘，不再迷惑，不再造神。