第四步:
将装置插入水中旋转,可以看到水流呈放射状从吸管开口处喷出
一个手动喷水装置就制作完成啦!(是不是像极了花园里喷水的装置)
原理解说
这次我们制作的喷雾主要利用了伯努利原理和(惯性)离心力的原理。
根据伯努利方程,在不可压缩流体的定常流动中,流体的压强、速度和高度满足关系
也就是说,如果不考虑流体前后高度的变化,那么流体的流速v越快,那么流体的压强p就越小。对于旋转的吸管来说,由于吸管上端高度更高,并且由于吸管旋转搅动气流,两端开口气流的流速增大,所以吸管上端开口处的气压更低,并且低于大气压,即P1<P0。因此大气压会将液体压到更高的地方。
另一方面,已经在吸管中的水随着吸管旋转作圆周运动,需要外力来提供向心力。受力分析如图,由于管壁支持力N的水平方向分力F不足以提供所需的向心力,因此水就会沿着倾斜的吸管向上运动最后从开口甩出。