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  • 1 # 使用者2182425319725

    伯努利方程是問題的關鍵。

    你可以想象到的是,在水龍頭關閉時,水龍頭上方的水壓壓力是不變的。

    在這種條件下:當你把水龍頭開啟很小的時候,水龍頭上方的壓力相應的減少了那麼一點點,那麼這種壓力減少量去哪兒了呢?實際上它轉化成了水的動能和克服水龍頭摩擦力做的功。這時候,你的手指把水龍頭堵住了,但是你發現,不完全堵死的時候,水竟然能噴射出來。這與不用手指堵住的情況大大不同。這個現象激發起了你的好奇心,你不禁想:難道用手指一堵就能使水流加快?這豈不違背能量守恆規律?

    事實上,水龍頭關閉的時候,每一滴水的能量是10 。你把水龍頭開的很小的時候,一秒鐘流10滴水,水的動能佔2分,8分能量全部被水龍頭摩擦掉。也就是說,當流速是每秒鐘10滴的時候,水釋放的靜壓能為100,水龍頭摩擦掉了80,動能帶了20 。當你把手指摁上去的時候,水流其實減小了,變成了一秒鐘5滴。由於速度減少了,水龍頭摩擦掉的能量大大減少。總數50的能量,摩擦力摩擦掉了20,剩下30的能量以動能的型式體現。也就是說,原來每一滴水的動能是2,現在是6 。比原來大大的具有衝擊性了。本質是手指的摁壓使得流速減小,水龍頭的摩擦消耗最少按照2次方大減,將靜壓能的轉化從水龍頭摩擦的消耗上轉移到了動能上。(在平直管中,摩擦力消耗的功率與速度的2次方成正比,但在水龍頭中,最少2次)而手指與水的摩擦力很小,可以忽略不計。

    伯努利方程講的就是壓力能與動能,摩擦消耗能之間的關係,不神秘。

    也致曾經在水龍頭旁邊迷惑的自己!

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