風過紙合

徐海 公明

燈火通明的城市上空，一架架身軀龐大的飛機在美麗的夜空中飛行。作為一種安全、方便、快捷的交通工具，飛機在全世界范圍內影響著人們的出行方式，使人們享受科技日新月異所帶來的巨大便利。

抬頭仰望美麗的藍天，你是否思考過一個個有趣的問題——看上去頗為笨重的飛機為什么能飛上藍天？機翼為何要做成特定的形狀？這其中有什么值得思考的科學原理呢？我們一起走進科學實驗室，通過一個非常簡單的小實驗——“風過紙合”來了解飛機飛上藍天的奧秘吧！

實驗材料：

兩張紙片

圖1

實驗步驟：

1.將兩張紙片平行相對放置在桌面上，并保持靜止。接著，向兩張紙中間輕輕地吹氣。想一想，這兩張紙會不會被吹開呢？

圖2

2.神奇的事情發生了，兩張紙不但沒有相互遠離，反而彼此靠近。

圖3

徐教授講原理：

為什么向兩張紙中間吹氣，兩張紙不但沒有分得更開，反而會靠攏呢？

風過紙合的秘密在于神奇的伯努利原理。簡單來說，就是空氣流速快的地方壓強小，空氣流速慢的地方壓強大。當我們往兩張紙中間吹氣時，因為中間的空氣流速快，所以兩張紙中間的氣壓就小，又因為兩張紙外側的氣壓比兩張紙中間的氣壓大，所以氣壓便將兩張紙向中間壓了過去。

說到這里，想必你已經明白了飛機飛上藍天的奧秘了吧！飛機機翼橫截面的形狀一般為前端圓鈍、后端尖銳，它的上表面拱起，下表面則較平。當等質量的空氣同時通過機翼上表面和下表面時，就會在機翼上下方形成不同的空氣流速。空氣通過機翼上表面時流速較快，壓強較小，通過下表面時流速較慢，壓強較大，因而此時飛機就會受到一個向上的合力，即向上的升力。這升力使得飛機可以離開地面，在空中飛行。而飛機飛行的速度越快、機翼面積越大，所產生的升力就越大。

圖4

科學拓展課堂

說到飛機，就不得不提到它的發明者——偉大的發明家萊特兄弟（Wright Brothers）！萊特兄弟是美國著名的發明家，哥哥是威爾伯·萊特（Wilbur Wright，1867 年4 月16 日—1912 年5 月12 日），弟弟是奧維爾·萊特（Orville Wright，1871年8月19日—1948年1月30日）。在1903 年12 月17 日，萊特兄弟首次試飛完全受控、依靠自身動力、機身比空氣重、持續滯空不落地的飛機，也就是世界上第一架飛機“飛行者一號”。

飛機是歷史上最偉大的發明之一，有人將它與電視、電腦并列為20 世紀對人類影響最大的三大發明。萊特兄弟首創了讓飛機能受控飛行的飛行控制系統，從而為飛機的實用化奠定了基礎，此項技術至今仍被應用在飛機上。

萊特兄弟的偉大發明改變了人類的交通、生產方式等，同時改變了軍事史，我們將永遠銘記他們為全人類作出的偉大貢獻！

圖5 萊特兄弟