伯努利原理

二百多年來，這個理論已成為經典。

只是本人始終覺得有悖常理，覺得好像哪里不對。天空中的風總是高氣壓流向低氣壓，水總是流向空洞，怎么會流的快的地方反而壓力小呢？如果壓力小，那么導致它快速流動的能量從哪來？

為此，本人進行了長久的思考，今天呈現在各位面前，與大家探討。

請原諒本人的大膽，請原諒本人藐視權威。

歡迎指教：

一、飛機機翼

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上圖是飛機機翼的經典切面和伯努利原理的經典解釋。

機翼上緣弧線長，空氣流速快，壓強小，下緣平直，空氣流速慢，壓強大，上下壓強差就產生升力，能托的起飛機。

真的是這樣嗎？

為驗證這個說法，我把我的模型機翼顛倒了一下，后面朝前，同樣滿足伯努利原理，可事實卻打了一個響亮的耳光，根本飛不起來。

苦思冪想之下，我最終壯着膽子否定了伯努利原理，我認為把空氣想象成一個個無規則運動的小球，飛行中飛機機翼與小球彈性碰撞的合力，就能完美的解釋這個原理。

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所謂的流體，其實就是可自由、無規則運動的分子原子組成的，飛機飛行，機翼就會排開前方的空氣，產生彈性碰撞，不同角度的彈性碰撞產生的能量傳遞，就是不同機翼的作用機理。

如上圖，機翼下緣空氣流過機翼時，空氣分子無規則運動就會撞擊下面，給予一個向上的力；而上緣的前半部撞擊空氣分子，就像汽車撞人一樣，把它高高的揚起，揚起后又和其他分子相撞，在中后部產生一個持續的低壓區，速度越快，機翼后高點后的真空度就越高，升力就越大。

所有的流體都可以看着是一個分子原子，就像一個個相互獨立的質量小球，自身在無序運動着，碰撞着，平衡着。持續產生的結果就是水壓、大氣壓等壓強。

飛機在空中飛，所有的升力都來自於運動的機翼，與空氣分子之間進行的彈性碰撞，在碰撞中守恆着能量，在碰撞中進行力的轉換。

我認為所有的機翼升力都來自兩個方面的合力：

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升力= 單位時間內機翼下緣排開的空氣質量彈性碰撞的能量轉移+機翼上緣拋開空氣的量和制造低壓區的效能。

下緣的升力，主要取決於迎角，迎角越大（45度以下），空氣分子和機翼的彈性碰撞轉移的能量越多，升力越大，當然，迎角越大，向后的阻力也越大。

上緣的升力，與速度和前緣的形狀、高度關系較大。

順着這個思路，我又回顧了所有證明伯努利原理的實驗，我覺得：基本都張冠李戴了。

二、吹紙

我相信每一個飛機愛好者都親手做個一個小實驗：用力去吹兩張白紙，白紙反而會向中間靠攏。

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這個小實驗成了伯努利原理的有力證據：中間空氣流速快，壓力低，所以兩邊紙向中間靠攏。

只是我始終懷疑，如果中間的壓力真的低，那么空氣怎么會向正常大氣壓的下方快速流動？難道是水往高處流？氣往高壓去？這是有悖常理的地方。

為驗證這個實驗，我改動了這個小實驗，在兩張紙的下部粘上了上下開口的扁紙盒，然后去用力吹，如果伯努利原理正確，中間空氣流速快，壓力低，兩邊紙依然會向中間靠攏，可幾次下來，這種情況沒有出現，反而有點向外鼓。

我認為上圖試驗中，不是中間空氣流速快導致壓力低，而是大量氣流吹入下部，導致下部氣壓升高並漫延，從外部推動紙向內達到一個平衡。

三、AB管實驗

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AB管實驗是伯努利原理最經典的驗證了，向AB管吹進空氣。如果管的切面小（像a處），空氣的速度就大；而在切面大的地方（像b處），空氣的速度就小。在速度大的地方壓力小，速度小的地方壓力大。因為a處的空氣壓力小，所以C管里的液體就上升；同時b處的比較大的空氣壓力使D管里的液體下降。

這個實驗是真實的，結果我不否認，我只是認為：伯努利老先生又張冠李戴了。

中國農村有一種原始的煙囪，在上部用磚砌出一個橫向的風道，借着風力產生負壓，把煙囪內的污濁空氣抽出去，橫向的風越大，效果越好。

AB管實驗正好驗證了煙囪理論。A處風速大，空氣分子橫向運動的速度也大，就會把C管中漫射出來的空氣分子撞走，產生負壓，b處風速小，帶走的也少，因此產生這種現象。

其實只需要改動一下這個實驗就能驗證伯努利原理的錯誤了，把a、b岔管出口用軟薄膜密封，隔絕橫向氣流帶走岔管空氣的可能，看薄膜的凸起或凹下就能知道了。

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（由於本人條件有限，拜托有條件網友幫忙驗證）

四、並行船問題

在說明伯努利原理的例子中，有一個並行船的例子：

兩艘船在靜水里並排航行着，或者是並排地停在流動着的水里。兩艘船之間的水面比較窄，所以這里的水的流速就比兩船外側的水的流速高，壓力比兩船外側的小。結果這兩艘船就會被圍着船的壓力比較高的水擠在一起。海員們都很知道兩艘並排駛着的船會互相強烈地吸引。

如果兩艘船並排前進，而其中一艘稍微落后，那情況就會更加嚴重。使兩艘船接近的兩個力F和F，會使船身轉向，並且船B轉向船A的力更大。在這種情況下，撞船是免不了的，因為舵已經來不及改變船的方向。

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並行的船容易相撞，這是事實，只是我認為用伯努利原理來解釋是錯了。

首先，兩船之間的水壓不是小，而是大，由於船的固有形狀，使靠近的兩船之間形成喇叭口效應，壓力和阻力都會變大，站在船邊，你能看到水面飄着的泡沫餐盒有隨船走的現象，中間水流有被向前頂起、推着走的現象，內側的阻力會比外側大的多。

其次，由於船的動力和重心是在中軸線上，內外側阻力的不均衡，就會導致兩船向內擺頭，很容易撞在一起。右邊那個情形，后面的船更容易撞船也是這個道理。

五、懸浮球現象

這個小實驗是一個飄浮在氣流里的很輕的小球。氣流沖擊着小球，不讓它落下來。當小球一跳出氣流，周圍的空氣就會把它推回到氣流里，伯努利原理的解釋是：因為周圍的空氣速度小，壓力大，而氣流里的空氣速度大，壓力小。

對這個現象的解釋，我依然認為：現象是真實的，伯努利原理的解釋是錯誤的。

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噴出的氣流，能夠“擠入”正常大氣壓的空中，並產生高速，怎么可能壓力小？應該是壓力大才對！

我認為產生這個現象的原因是：被吹到空中的輕質小球，當有一面偏移出氣流時，就會出現迎風面受力不均衡，和上面船只偏頭現象一樣，小球也會被吹得向里轉，重新進入氣流。

此時的小球會產生旋轉，走出像足球香蕉球一樣的曲線回去。

六、懸掛球靠近現象

伯努利原理還有一個例子是：把兩個很輕的橡皮球照下圖那樣吊着。如果你向兩球中間吹氣，它們就會彼此接近，並且互相碰撞。因為中間空氣流速快壓力低，兩遍壓力大，所以向中間擠靠。

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這個解釋太牽強了。

中間的壓力大小我就不說了，就你嘴的那點氣流速度，能產生那么大的壓力差？

很明顯，你嘴向中間吹，你的氣流只能吹到兩個球的內半側，給兩個球一個偏離重心的向上的力，它能不偏嗎？你干嘛不在內側邊緣綁根線向上提試試？

七、香蕉球和弧線球

下圖的左半部是用伯努利原理解釋的香蕉球原理。

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足球向左飛，球是圓的，不知道他是怎么認定的一邊流速快，向前轉的反而流速慢。

單純從大家的直覺上，只會覺得上部氣流匯集在一起，氣流線也密，應該是壓力大，怎么變成了壓力小？

我覺得解釋香蕉球很簡單，還是用空氣分子彈性碰撞原理。足球向前飛，空氣分子是均勻的撞在球的兩半，但由於球的轉動，兩遍的撞擊時相對速度是不同的，向前的部分是球速+球轉動的線速度，向后的部分是球速-球轉的線速度，如上圖的右半部分。

球轉的越快，球表面越粗糙，撞擊力的差別越大，持續的撞擊，必然導致有一個持續的偏轉力，促使足球划出美麗的弧線。

八、伯努利方程和文丘里管

p+1/2ρv^2+ρgz=C，這個式子被稱為伯努利方程。

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雖然對於伯努利原理，我不敢苟同，但對伯努利方程，我基本認可。

因為該方程回歸了能量守恆定律，而本人主張的空氣分子彈性碰撞的理論也遵守能量守恆定律。

不同的理論，可以使用近乎同樣的公式，是不是很可笑？其實科學很多都是這樣，這些公式是來自實驗、來自經驗、來自無數次系數調整，是總結和概括。

還有下面這個東西：文丘里管

又是一個證明伯努利原理的應用實例，也是一個有違常識的東西。

其基本結構是兩端粗、中間細的管子。結合伯努利原理與流體連續性方程可以知道，對於理想流體，在細處流速會增加，壓強則會減少。

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同樣多的東西，經過細小的頸部，壓強反而會減少？1000個人走在大街上密度會大，走到小巷時密度反而會小？可能嗎？可壓力表確實顯示會變小，而且確實和伯努利說的流速越快，壓力越小。

仔細看看示意圖，我發現又是一個張冠李戴的誤會。

又是一個和AB管一樣的煙囪效應。快速流動的氣流分子，撞擊帶走了開口中漫射出來的空氣，導致壓力表中的壓力降低。

不是頸部壓力低，相反，頸部壓力很大，這也是頸部結構一般都加強再加強的原因。

這不是正好搞反了不是？