劲乐团官网伟大的“流体力学之父 伯努利-致力科普

2015年03月11日

伟大的“流体力学之父 伯努利-致力科普


丹尼尔·伯努利(Daniel Bernoulli 1700~1782)瑞士著名物理学家、数学家、医学家冯文乐。由于在流体力学研究领域所做的先驱工作和突出贡献,被称为“流体力学之父”。他的名字被纪念在伯努利原理中,即能量守恒定律的一个特别的范例,这个原理描述了力学中潜在的数学dokee ,促成20世纪现在的两个重要的技术应用:化油器和机翼。
伯努利1700年2月8日生于荷兰格罗宁根;是著名的伯努利家族中最杰出的一位。他是数学家J.伯努利的次子,和他的父辈一样,违背家长要他经商的愿望,坚持学医,13岁起他在海得尔贝格、斯脱思堡和巴塞尔等大学学习哲学、伦理学、医学。15岁获得学士学位,16岁获得艺术硕士学位,21岁取得医学博士学位。25岁时应聘为圣彼得堡科学院的数学院士。8年后回到瑞士的巴塞尔,先任解剖学教授,后任动力学教授,丹尼尔于1747年当选为柏林科学院院士,1748年当选巴黎科学院院士,1750年当选英国皇家学会会员。1743年成为生理学教授,1750年成为物理学教授,而且在1750—1777年间他还任哲学教授。1782年3月17日,伯努利在瑞士巴塞尔逝世,终年82岁。

科学成就
丹尼尔·伯努利的研究领域极为广泛,他的工作几乎对当时的数学和物理学的研究前沿的问题都有所涉及.在纯数学方面,他的工作涉及到代数、微积分、级数理论、微分方程、概率论等方面,但是他最出色的工作是将微积分、微分方程应用到物理学,研究流体问题、物体振动和摆动问题,他被推崇为数学物理方法的奠基人。
物理学贡献:
(1)1738年出版了《流体动力学》一书基维斯,共13章。这是他最重要的著作。书中用能量守恒定律解决流体的流动问题,写出了流体动力学的基本方程,后人称之为“伯努利方程”,提出了“流速增加、压强降低”的伯努利原理。
(2)他还提出把气压看成气体分子对容器壁表面撞击而生的效应,建立了分子运动理论和热学的基本概念,并指出了压强和分子运动随温度增高而加强的事实。
(3)从1728年起,他和欧拉还共同研究柔韧而有弹性的链和梁的力学问题,包括这些物体的平衡曲线,还研究了弦和空气柱的振动。
(4)他曾因天文测量、地球引力、潮汐、磁学、洋流、船体航行的稳定、土星和木星的不规则运动和振动理论等成果而获奖劲乐团官网。
伯努利效应
1726年凉拌紫甘蓝,伯努利通过无数次实验,发现了“边界层表面效应”:流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小,反之压力会增加。这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一李芳雯,反映出流体的压强与流速的关系,流速与压强的关系:流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大绝色军师。
比如,管道内有一稳定流动的流体,在管道不同截面处的竖直开口细管内的液柱的高度不同,表明在稳定流动中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大郭民俊。这一现象就是“伯努利效应”。彭家驹
这个压力产生的力量是巨大的,空气能够托起沉重的飞机,就是利用了伯努利效应。飞机机翼的上表面是流畅的曲面,下表面则是平面。这样武安之窗,机翼上表面的气流速度就大于下表面的气流速度,所以机翼下方气流产生的压力就大于上方气流的压力,飞机就被这巨大的压力差“托住”了。当然了,这个压力到底有多大,一个高深的流体力学公式“伯努利方程”会去计算它。
伯努利方程:

v=流动速度 g=地心加速度(地球)h=流体处于的高度(从某参考点计)
p=流体所受的压强 ρ=流体的密度

在列车站台上都划有安全线。这是由于列车高速驶来时,靠近列车车厢的空气将被带动而运动起来,压强就减小,站台上的旅客若离列车过近,旅客身体前后出现明显压强差,将使旅客被吸向列车而受伤害。
伯努利效应的应用举例:飞机机翼、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球类比赛中的旋转球。
人物轶事
1727年伯努利与L.欧拉(Euler)(著名数学家)一起工作,起初欧拉作为他的助手饶威,后来接替了丹尼尔的数学院士职位.这期间丹尼尔讲授医学、力学、物理学,做出了许多显露他富有创造性才能的工作.但是,由于哥哥尼古拉第二的暴死以及严酷的天气等原因,1733年他回到了巴塞尔.在巴塞尔他先任解剖学和植物学教授。
1733年丹尼尔离开彼得堡之后,就开始了与欧拉之间的最受人称颂的科学通信,在通信中,丹尼尔向欧拉提供最重要的科学信息,欧拉运用杰出的分析才能和丰富的工作经验,给以最迅速的帮助,他们先后通信40年,在科学史上留下一段佳话,最重要的通信是在1734—1750年间,他们是最亲密的朋友,也是竞争的对手.丹尼尔还同C.哥德巴赫(Goldbach)等数学家进行学术通信。
一个关于丹尼尔的传说这是样的:有一次在旅途中,年轻的丹尼尔同一个风趣的陌生人闲谈狼烟北平,他谦虚地自我介绍说:“我是丹尼尔·伯努利水草舞。”陌生人立即带着讥讽的神情回答道:“那我就是艾萨克·牛顿。”作为丹尼尔,这是他有生以来受到过的最诚恳的赞颂,这使他一直到晚年都甚感欣慰。


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