- 香蕉球与伯努利方程 - 香蕉球的特点 - 足球比赛中的制胜法宝 - 空中划出诡异弧线 - 弧线形状类似香蕉 - 伯努利方程的背景 - 1738年由伯努利提出 - 应用于水利工程和航空航天 - 理想流体的概念 - 绝对不可压缩 - 完全没有粘滞性 - 不考虑层与层之间的内摩擦差异 - 运动过程不损耗能量 - 稳定流动的定义 - 空间任意一点流速不随时间变化 - 区别于匀速流动 - 流体力学分析 - 选取流管A1 B1 - A1位置:横截面积S1,速度V1,高度H1 - B1位置:对应量标出 - 时间dt后流体移动到A2 B2 - 速度、横截面积、高度不变 - A2 B1段运动状态无变化 - 动能与势能的变化 - 动能由V1变为V2 - 势能由H1变为H2 - 外力做功分析 - 后方流体推动做正功 - 前方流体阻碍做负功 - 侧面流体作用力垂直于运动方向,不做功 - 伯努利方程推导 - 动能与势能改变等于外力做功 - 用压强替换力 - F1 = P1 × S1 - F2 = P2 × S2 - 根据连续性方程体积相等 - 方程变形为理想流体伯努利方程 - P1 + 1/2ρV1² + ρgH1 = P2 + 1/2ρV2² + ρgH2 - 香蕉球的原理 - 足球旋转带动气流 - 平动时流线分布均匀 - 旋转时流线分布变化 - 旋转加平动时流线密集区域速度大 - 根据伯努利方程 - 流线密处速度快,压强小 - 流线疏处速度慢,压强大 - 左右形成压力差 - 压力差导致足球轨迹偏转 - 划出弧线飞入球门