第六章液體和氣體的性質(zhì) 6.14輪船為什么會(huì)互相吸引？
1912年秋天，遠(yuǎn)洋航輪“奧林匹克”號(hào)當(dāng)時(shí)世界上最大的輪船之一出了這樣一件事。“奧林匹克”在大海上航行著，同時(shí)在離它一百米遠(yuǎn)地方，有一般比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號(hào)幾乎跟它平行地疾馳著。當(dāng)兩艘船到了象圖64里所畫的位置的時(shí)候，發(fā)生了一件意外的事情：小船好象是服從著一種不可見的力量，竟扭轉(zhuǎn)船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來(lái)。結(jié)果就發(fā)生了撞船事故。“豪克”號(hào)的船頭撞在“奧林匹克”號(hào)的船舷上；這次撞擊非常劇烈，以致“豪克”號(hào)把“奧林匹克”號(hào)的船舷撞了一個(gè)大洞。
在海事法庭審理這件奇案的時(shí)候，大船“奧林匹克”號(hào)的船長(zhǎng)被判做過(guò)失的一方，因?yàn)榉ㄔ旱呐袥Q書說(shuō)他沒有發(fā)出任何命令給橫著開來(lái)的“豪克”號(hào)讓路。
可見，法院在當(dāng)時(shí)一點(diǎn)也沒有看出任何異常的事情來(lái)：沒有別的，只是船長(zhǎng)調(diào)度失當(dāng)。其實(shí)這里卻發(fā)生了一個(gè)完全不能預(yù)料的情況：船在大海里發(fā)生了互相吸引的事故。
這樣的事故以前在兩艘船平行前進(jìn)的時(shí)候大概也發(fā)生過(guò)許多次�？墒窃谶�不能建造很大的船的時(shí)候，這種現(xiàn)象也顯得并不嚴(yán)重。只是在最近這些年里，海洋里航行著許多“漂浮的城市”以后，船的吸引現(xiàn)象才十分顯著起來(lái)。在海軍操演的時(shí)候，艦隊(duì)司令員也很重視這種現(xiàn)象。
在大輪船或軍艦旁邊駛過(guò)的小船所出的許多事故，大概都是同樣的原因引起的。
那末怎樣來(lái)解釋這種吸引的現(xiàn)象呢？當(dāng)然，這里是談不上按照牛頓的萬(wàn)有引力定律而出現(xiàn)的引力的。這種我們?cè)诘谒恼吕镆呀?jīng)說(shuō)過(guò)的引力在這里是太小了。這種現(xiàn)象完全有別的原因，得用液體在管子里和溝里的流動(dòng)原理來(lái)解釋它�？梢宰C明，如果液體沿著一條有寬有窄的溝向前流動(dòng)，那末在溝的狹窄部分它就會(huì)流得快些，并且壓向溝壁的力量也比寬的部分小些；而在寬的部分它就要流得慢些，并且壓向溝壁的力量也比較大些（這就是所謂柏努利原理）。
這個(gè)原理對(duì)于氣體也是正確的。在關(guān)于氣體的學(xué)說(shuō)里，這種現(xiàn)象常常叫做“氣體靜力學(xué)的怪事”。據(jù)說(shuō)，下面就是人們第一次偶然發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的經(jīng)過(guò)。在法國(guó)一座礦山里，一個(gè)工人奉命把那個(gè)和外坑道相通的孔用護(hù)板遮蔽起來(lái)，這個(gè)外坑道是向礦井里輸送壓縮空氣用的。這個(gè)工人和沖入礦井里的氣流斗爭(zhēng)了很久，卻不能把它遮上；可是突然間，護(hù)板自己砰的一聲關(guān)上了，關(guān)的力量竟是這樣大，如果不是護(hù)板夠大的話，它可能和大吃一驚的工人一起被拉進(jìn)通風(fēng)道里去。順便說(shuō)起，氣流的這種特性也可以用來(lái)解釋噴霧器的作用。當(dāng)我們吹一個(gè)一頭縮細(xì)的橫管的時(shí)候，空氣在細(xì)管里就會(huì)減小自己的壓力。這樣直管上面就出現(xiàn)了壓力比較小的空氣。結(jié)果大氣壓力就把杯子里的液體沿著直管壓上來(lái)；液體到了管口，落在吹來(lái)的氣流里，變成霧的形狀散播在空中。
現(xiàn)在我們就不難明白兩艘船之間所以會(huì)有引力的原因了。當(dāng)兩艘輪船平行地航行著的時(shí)候，在它們的船舷中間就好象有了一條溝。在普通的溝里，溝壁不動(dòng)，水在動(dòng)；這里卻相反，是水不動(dòng)，溝壁在動(dòng)。不過(guò)從這里產(chǎn)生的力的作用卻一點(diǎn)沒有改變：在這條能動(dòng)的溝的狹窄部分，水對(duì)溝壁所施的壓力比它對(duì)輪船周圍空間所施的壓力要小。換句話說(shuō)，兩艘輪船的相對(duì)兩側(cè)從水里受到的壓力比兩船外側(cè)部分受到的壓力要小。這會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果呢？船在外側(cè)的水的壓力下一定會(huì)相向運(yùn)動(dòng)，而比較小的船只自然會(huì)移動(dòng)得顯著些，比較大的船幾乎仍舊留在原處，一點(diǎn)也沒有移動(dòng)。這就是為什么大船很快地在小船旁邊駛過(guò)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)特別強(qiáng)大的引力的緣故。
可見船只之間的引力是由流水的吸引作用造成的。急流對(duì)于洗澡的人的危險(xiǎn)，漩渦的吸引作用，都可以用這個(gè)來(lái)解釋。
可以算出，河里的水流在用每秒一米的普通速度前進(jìn)的時(shí)候，就有30公斤力量在吸引著人的身體！受到這種力量吸引的人是不容易站住的，特別是在水里，當(dāng)我們身體本身的重量不能使自己保持穩(wěn)定的時(shí)候。最后，大家知道在飛速前進(jìn)中的火車也有吸引作用：在用每小時(shí)50公里的速度前進(jìn)的時(shí)候，它要用大約8公斤的力量吸引站在車旁的人。這也可以用柏努利原理來(lái)解釋。
和柏努利原理有關(guān)系的現(xiàn)象雖然常常出現(xiàn)，但是一般人對(duì)于它的原理卻知道得很少。所以把它詳細(xì)地解釋一下是有好處的。
下面我要從一本普及科學(xué)雜志所載的關(guān)于這個(gè)題目的通俗論文里摘錄幾段，來(lái)供大家研究。
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