柏努利大力士

演示流體因流速變化造成壓力差的現象（柏努利定律），並探討壓力差形成的升力有多大。

1.實驗的主體架構是兩片圓形平板，氣流由平板中間流過，觀察下方板子（底盤）因為壓力差所形成的升力大小。
2.將砝碼秤重後吊掛至柏努利大力士的底盤。
3.打開送風機將空氣經由導管吹向底盤。
4.重複上述動作，觀察氣體流動時的底盤負重狀況。

為什麼向底盤吹氣，反而使底盤及砝碼被吸起？而且負重可達1.5公斤？

依據白努利定律，流體的流速 $v$ 、密度 $p$ 、高度 $h$ 、壓力 $P$ 之間須滿足以下之關係 :

$P_{in}+\frac{1}{2}pv^{2}_{in}+pgh_{in}= P_{out}+\frac{1}{2}pv_{out}^{2}+pgh_{out}$

在本系統中，因高度相同(即 $h$ 內= $h$ 外)、且 $v$ 外=0，所以當兩平板內氣體流速變大時，氣體流過區域的壓力會降低（小於一大氣壓）。此時，因週邊的空氣氣壓大於器壁內，故將底盤向上吸起。

fig2

生活中有哪些類似的現象可用此原理解釋？

颱風時風吹過屋頂時屋頂會被掀起的現象。

“Bernoulli levitation," Am. J. Phys. 71, 176 (2003). C. Waltham, S. Bendall, and A. Kotlicki

“Foundamentals of Physics", 6th ed., Addison Wesley, 2001, U.S.A., Ch15.Halliday / Resnick / Walker

v.1李亞宸、杜宗勳

1.演示使用之送風機為市售吸塵器，並將排氣端當送風裝置即可。
2.教具本體用壓克力加工製成。

朱慶琪

杜宗勳、朱慶琪