「数学大帝」

丹尼尔的伯努利方程

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1912年的秋天,当时世界上最大的轮船之一、远洋货轮“奥林匹克号”正在大海上航行。突然,一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”从后面追了上来,在离它100m的地方几乎跟它平行地疾驰。就在这时,一件意外的事情发生了:“豪克号”好像着了魔似的,竟然扭转船头朝“奥林匹克号”冲了过来,“豪克号”上的舵手怎么操作也没有用。结果,“奥林匹克号”无可奈何地接受了“豪克号”的亲密接触,并付出了极大的代价——船舷被“豪克号”撞了一个大洞。

在海事法庭审理这件奇案的时候,“奥林匹克号”的船长被判为有过失的一方,法院认为,这是因为他没有发出任何命令给横着撞过来的“豪克号”让路。船长虽然感到自己很冤枉,但没有办法解释,只好蒙冤受屈。案子就这样结束了,但这件事情却引起了一些科学家的注意,他们认为这次事件一定事出有因。

其实,早在1726年,有一个叫丹尼尔·伯努利(1700-1782)的人就已经注意到:如果水沿着一条有宽有窄的沟(或粗细不均的管子)向前流动,沟的较窄部分就流得快些,但水流对沟壁的压力比较小;反之,在较宽的部分水就流得较慢,压向沟壁的力则会比较大。这一发现,后来被人们称为伯努利原理。

这个原理虽然发现得较早,但一直不被人们重视。出现了“奥林匹克号”被撞事件后,一些科学家突然想到,用这一原理来解释这次事故是非常合情合理的。于是,自此以后伯努利原理才渐渐得到了它应受的重视。这是一条普遍性的原理,它不仅对于流动的水是适用的,而且对于流动的其他液体甚至气体也适用。

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