揭秘流体压强趣事

华峰

法庭为什么会误判

1912年秋，来自英国的万吨巨轮“奥林匹克号”在大西洋上航行.不知何时，一艘吨位较小的巡洋舰“豪客号”在“奥林匹克号”右后方200 m处出现.过了一会儿，“豪客号”巡洋舰突然加快了航行速度，两艘船迅速接近，很快接近于平行航行状态.突然，“豪客号”如同着了魔.扭转船头向“奥林匹克号”撞去，为了防止撞船事故的发生，“豪客号”船长下令水手立即全力扳舵，但仍无济于事，只听“砰”的一声巨响.“豪客号”将“奥林匹克号”的船身侧面撞出了一个大窟窿.造成了一起巨大海难事故.海事法庭对这一事件进行了审理，判决“豪客号”船长犯有驾驶失误罪，于是将其关进了监狱.

数年以后，随着科学的进步，一些科学家指出“豪客号”船长并非主观故意犯罪.最终法庭采纳了科学家们的建议，宣布“豪客号”船长无罪，并为其恢复了名誉.这是怎么回事呢？

原来，“豪客号”巡洋舰之所以会撞上“奥林匹克号”，并不是船长的责任，而是发生了“船吸现象”，两艘船在海面上平行航行时，如果相距较近，两船之间的水流较窄，这将导致它们之间的水流速度过快，水流的压强变小.与此同时，两船外侧的水面开阔，水流速度比较缓慢，压强较大.于是两船在水流压力差的作用下.就会靠得越来越近，最终导致撞船事故的发生.

鉴于类似海难事故的不断发生，世界海事组织对两船同向并行时的间隔距离作了严格的规定.船员在培训时也会专门学习，在通过狭窄地段时，小船与大船彼此应做怎样的规避，

站台上的安全线有何用

在火车站或地铁站的站台上，离站台1m左右的地方标有一条安全线（如图1），它的作用是什么呢？原来当列车快速驶入或驶离车站时.其周围空气的流速增大，压强减小，人在站台上如果离车太近，其身后的压强远远大于列车周围的压强.人会被巨大的压强推入列车底部，因此，为了避免发生意外，所有乘客必须站在安全线以外的地方候車，

跑车后“翼”有何用

跑车的速度极快，开足马力速度能达200 km/h以上.跑车在极速狂飙的过程中，车身会发飘.出现行驶不稳的现象，容易引发事故.那么怎样才能有效避免事故的发生呢？为此设计师在跑车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”.它的上表面平直，底部呈弧形凸起，形状就像一个倒置的飞机机翼（如图2）.由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较慢，压强较大：而流过气流偏导器下方的空气速度较快，压强较小.这样气流偏导器上、下方所形成的压强差会使车对地面的压力增大.摩擦力也随之增大，从而提高了车辆高速行驶时的稳定性.

石球滚动因何故

在某些城市的市政景观中，我们常会看到图3所示的设计，只见一颗被打磨得通体光滑的石球坐落在石台的凹槽中.石台四周蓄满水.平时，石球就静止在石台上，一旦启动电源.四周的水被抽上石台.在石球下就会形成汩汩喷泉.于是神奇的事情发生了：光滑的石球在水花的簇拥下开始不停转动，在四周灯光的映衬下显得格外好看.那么，石球为何能不停翻滚？难道石球的下方装有什么机关吗？

仔细观察你就会发现.石球两侧的水流速度并不相同，左侧水的流速小于右侧水的流速，所以左侧水的压强大于右侧水的压强.这样就可以使石球不停地转动了.同时.打磨得非常光滑的石球表面能大大减小摩擦力.也有利于其持续转动，

责任编辑林洋

2019年11月号“物理潜能知识竞赛”参考答案

1.D2.C（提示：玩具鹦鹉紧靠凸透镜，说明物距小于焦距，在它逐渐远离凸透镜的过程中，通过凸透镜观察到的像逐渐变大，当大于焦距时，成倒立、放大的像，故三个像的顺序为②③①）3.B（提示：根据图示信息可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时u>2f，即40 cm>2f，焦距f<20 cm.再根据物像之间的距离关系u+v>4f，所以70 cm>4f，即f<17.5 cm.在u>2f时，物体向左移动的范围是2f～∞，而像只能在f～2f之间移动，所以可以判断物体移动的速度大于像移动的速度，故相对于物体，像在右移）4.C5.AC（提示：由图象可知蜡烛的移动速度是2 cm/s.所以前段时间，物距远大于2倍焦距，蜡烛成像在焦点附近，光屏移动速度很慢，故B、D错误;当蜡烛移动40 s后，物距为2倍焦距，此时光屏应在2倍焦距处，速度为2 cm/s，故A、C正确）