第194章 关于伯努利原理的设想-《征服水世界》
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并且尽管风帆合力始终作用于迎风的那面,但正确的迎角将使船只前行。
船帆的角度距离船体中线越远,着力点施加于正面相对于施加于侧面的数量越多。
将正向力量的稍微调整与水相对于空气的反向力量结合起来,我们将令船只迎风前行,因为现在水流的阻力最小。
这和金不全说的大致类似,只不过,他只说了方法,而不知晓这其中的原理,但李沐阳穿越而来,恰好看过这伯努利原理,所以相当清楚这里面的门道,一点就透,真正的让他相当欣喜。
因为经过前世系统的科学教育,李沐阳知晓,这些压力啊,压强啊,角度啊,曲率啊,包括海船的自重,海水的流速,风速这些,真的都是可以计算出来的,这样一来,就可以完美的利用伯努利原理来驾驭海船了,而不是单纯的依靠船长的经验。
比如,他完全可以在每艘海船上培养出一个数学团来操控海船,这个数学团可以依据他前世的那些公式等等,计算出海船在什么样的海水流速风速下,船帆要升多高,曲率是多少,和风的夹角多少度才最合适,这样海船才可以在大海中获得最完美的速度,把风力完美的利用。
包括逆风航行时也一样,也是根据伯努利原理,流体速度增加,压力就会减低。
空气要绕过向外弯曲的帆面,必须加快速度,于是压力减小,产生吸力,把船帆扯向一边。
船帆背风一面因压力降低而产生的吸力相当大,可比迎风一面把帆推动的力量大1倍。
风在帆两侧产生的吸力和推力,使船侧向行驶
之所以是侧向,是因为海船不能完全正面顶着风正面航行,一艘长12米的船可与风向成12-15度的夹角逆风行驶。
如果要正面迎着风的方向前进,必须以“之”字形路线航行。
逆风行驶时,船与风向的夹角越小,速度越慢。
舵手若以角度较大的“之”字形路线航行,船速会加快,不过航程会更长。
当船体斜向行驶时必须要保持帆面和风向完全平行,这样船才不会被风往后吹。
这时空气要绕过向外弯曲的前帆面,必须加快速度,于是压力减小,后帆面的压力增大。
所以产生了向前推动帆面的推力,这个推力可以分解为2个方向,一个平行于船体,一个把船体往前推。
同样,这个角度这个力,也是可以想办法计算出来的,计算出海船到底要以多大的角度‘之’字形航行,才能速度最快,航程最短,这都是完美啊。
一时间,李沐阳是颇为兴奋和狂喜的这样想着,已经在心里默默总结,到底要用那些公式,才能把伯努利原理完美的利用了,好教授给手下的族人,让他们学会用这些公式,去利用伯努利原理,明白怎样完美的驾驭一艘海船。
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