玩过球吗,小朋友?踢足球的时候,你会发现一些足球不会按照原来的路线飞,香蕉球就是这样。在打乒乓球的时候,也有上抽球这种打法。它们利用的是什么原理呢?今天用一个超级简单但却又好玩的玩具告诉你答案。
材料和工具
2个一次性塑料杯或者纸杯、胶带纸、若干根橡皮筋
操作步骤
1.把2个纸杯底部靠在一起,然后用胶带纸缠绕几圈固定,做成类似于朝鲜鼓的玩具。
2.把橡皮筋首尾连在一起,做成一根长长的橡皮筋。
3.把橡皮筋的一端缠绕在“朝鲜鼓”中间,大概4-5圈,然后用一只手握住。注意橡皮筋此时位于“朝鲜鼓”下方。另一个手捏着橡皮筋的另一端,然后放手。观察“朝鲜鼓”在空中的飞行姿势。
4.试一试把“朝鲜鼓”竖着弹,或者上下倒过来弹,观察这些情况下它的飞行轨迹是什么样的。
实验原理
我们刚才观察到的就是马格努斯效应。
马格努斯效应一开始是牛顿在17世纪时观看网球比赛时发现的。不过在一百多年后,1852年德国物理学家海因里希·马格努斯(HeinrichMagnus)才充分地解释了这个现象。
简单地说,马格努斯效应的原理是,快速旋转的球体(或圆柱体)上下的气流流速不同,使得球体的上下两侧有压力差,这个压力差会推动球体往其中一侧运动。
除了在各种大球小球的体育界有很强的应用,马格努斯效应还被用于设计推进器。比如风动力船Rotorship这种轮船上不装帆,但却安装着利用马格努斯效应收集气流推动力的圆柱,这种圆柱也被称为旋筒风帆(rotorsails)。
(环球科学)