2011年1月19日 星期三

白努利的飛碟

白努利的飛碟
一、前言
1968 年波音公司以不可能的任務完成了總長 70.66 公尺, 翼展長度 64.92
公尺,高度 19.41 公尺,空機重 180,985 公斤,最大起飛重量 391,500 公斤,
最大載客量600 人的雙層民航機,在當時幾乎沒有人相信這個怪物飛得起來,但
是波音747 不但成功地以時速940 公里雄霸了天空,直到2005 年法國空中巴士
公司才以A380 打破了波音公司保持了37 年的紀錄。
A380 這個「空中之城」更是誇張!總長 73 公尺,翼展長度 79.8 公尺,
高度 24.1 公尺,空機重量更達 280,000 公斤,最大起飛重量 560,000 公斤,最
大載客量850 人,比波音747 足足大上將近1.5 倍!
到底是什麼力量可以讓這些龐然大物騰雲駕霧!當然如果真要詳細分析,只
怕三天三夜都說不完,但其中最基本的原理卻再簡單不過─就是「白努利定律」。
丹尼爾白努利﹝Daniel Bernoulli﹞1700 年2 月8 日生於荷蘭格羅寧根,是著
名的白努利家族中最傑出的一位,1715 年便以15 歲的年紀獲得了哲學學士學
位,1716 年又獲得藝術碩士學位。起初他的父親原本希望丹尼爾白努利能從商,
但是這個想法失敗了,於是轉而讓他學醫,1721 年白努利又獲得醫學博士學位,
只是在他似乎永遠發掘不完的腦袋中最無法忘情的還是數學與物理。1724 年他
發表了《數學練習》(Exercitationes mathematicae),這一出招便引起許多人的注
意,並被邀請到彼得堡科學院工作,1725 年被任命為生理學院士和數學院士,
這段期間白努利在醫學、力學、物理學、數學等,做出了許多令人讚嘆的貢獻。
1738 年他出版了一生中最重要的著作《流體動力學》(Hydrodynamica),
在這本著作中,白努利提出了「流體因為速度增大,而使壓力減小」的觀點。這
簡短的一句話卻成了飛機升空的主要關鍵!由於機翼及機身的特殊設計,使得流
過機身上方的速度遠大於下方,這上下的壓力差便將重達數百噸重的飛機抬了起
來!
不懂?讓我們用簡單的自製教具來說明白努利這個偉大的發現吧!
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