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风水石球重达29吨,为什么能在水上漂浮旋

来源:千斤顶 时间:2023/5/29
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将一颗巨大的石球吊起来,然后慢慢的放在喷泉上,最后调整一下位置,就得到了我们在酒店门口经常能够看到的风水球。

世界上最大的风水球位于弗吉尼亚科学博物馆的门口,工匠们将一块黑色花岗岩雕刻成了直径2.米,重达29.3吨的地球仪。而就是这样一个庞然大物,不仅可以被薄薄的一层水膜托起,还能在上面不停转动,这是为什么呢?我们不妨将它的横截面绘制出来。除了上面的大石球,下面的底座还包括球窝、球托和供水口三部分。首先在供水口里涌出来的水是具有一定的压力和速度的,它会传递给球窝部分的水层,又因为球窝与石球的接触面积非常大,所以原有的水冲力。

放大很多倍,这和之前讲过的千斤顶有些相似,如此一来,便有了一个巨大的向上的力将石头顶起,而在顶起来的瞬间,球体与球窝之间几乎没有了摩擦力的影响,因此只需要轻轻一碰,球体就会旋转起来。可是回想一下我们在日常生活中见到的风水球,根本就没有人专职去碰它,为什么还能在水上不停旋转呢?原的球不是正的,而是倾了一点,这就让的一侧出一侧出。因为水从底座流出的瞬间,会对球面产生一个旋转力,而出水量越大,这个旋转力就越大,所以球自然会被带着朝一个方向移动起来。当然,除了能把大大的实心球顶起来,水也能把小小的空心球顶起来。比如,将乒乓球放在竖直的水柱上,它会旋转着上升,等到了一定高度后,乒乓球就停留在了水柱的旁边,不停旋转,整个画面好看极了。而之所以会出现这个现象,就与伯努利原理息息相关了,即流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。当水流从乒乓球的一侧经过时,这侧的流速比较大,压力就比较小,它会与另一侧形成压力差,迫使乒乓球贴在水柱上。与此同时,水柱还给小球一个向上的冲力,但是冲力的方向却没有跟球体的重心重合,这就产生了一个力矩,在力矩的作用下,小球会旋转着上升,等到冲力与重力在竖直方向上平衡后,它就会停在那里不停旋转了。

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