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HTHK06赛艇竞速

展品介绍

HTHK06赛艇竞速

各位观众,大家见过皮划艇湍急的河流中飞驰而过的景象吗?正所谓“百舸争流,奋楫者先”。而展台上也有一场特别的赛艇竞速,让我们一起来看看。首先大家可以看到圆形、方形、椭圆形的泡沫板材料散落各处。任取一块,用力推动它试试,泡沫板好像受到很大的阻力,移动艰难。大家一定有个疑问,这泡沫板如何能像激流中的小船,快速行驶呢?

不让我们启动开关,先来看一看。在按下按钮之后,形状不同的泡沫板小船自己就动了起来,如果用手轻轻推它,“小船”跑得更远。与刚才对比这阻力似乎消失大半,究竟是怎么回事呢?

别着急,让我们再来听一听、摸一摸,用多感官了解展品。在启动之后大家是否听到了“沙沙沙”的气流声,用手摸一摸展台上的小孔,稳定的气流朝着斜向上的方向吹去。现在你可以猜到为什么启动开关之后,小船模型可以在展台上飞驰而过。

原来,该展台上的小孔喷出气流抵抗重力,使得小船模型可以悬浮在空中,减少了小船模型的压力从而降低小船前行的阻力。而这样台面装置我们把它叫做气浮台,气浮台基于气体动静压效应,即气体再向前流动时候的动压以及物体表面所受的静压相互作用,实现无摩擦和无振动的平滑移动的技术。加压空气流过节流器形成薄膜空气膜。具有运动精度高、清洁无污染等特点。该技术也被应用在测量仪器、气缸等高精密机械结构中。

了解了“小船”为什么可以运动后,再来猜一猜这三种形状的小船,哪个跑得更快呢?没错就是椭圆形,联想一下我们平时见到的小汽车、轮船,是不是这椭圆形的泡沫板更符合常见的流线型设计呢。这又是为什么呢?在流体力学中物体在运动中会受到三种阻力其中与形状关系最为密切的叫压差阻力,即流体对物体各个位置对压强差越大,产生的阻力也越大的。根据伯努利原理椭圆的正前方,气流速度最小,压强最大;后面气流速度逐渐加大,压强逐渐减小;再往后,气流速度又逐渐减小,使压强回升。椭圆所受气流向前压力抵消前半段所受气流向后压力,使压差阻力几乎降低为零。虽然圆形也有这种本领,但由于圆形的面积远大于椭圆形,因此圆形的摩擦阻力较大,所以速度不如椭圆形。今天我们用看、听、摸等方式了解展品学习知识、希望小朋友用这种方式继续探索科学。