帆船逆风航行比顺风速度还快，甚至比风速快，原理大揭密

前几天看到了新闻，在我国海南海口举办了帆船比赛。说实话，我没什么兴趣，不过还是有点吃惊，居然有这样的比赛。船确实是离我的生活比较远，更不要说帆船这种听上去特别复古的交通工具。对于大部分人应该都是这样，因为各种各样的限制，船不可能成为我们日常的交通工具，甚至去坐船都会非常难得。就算是沿海城市的人们，应该也就是比其他地方的人看到多一点，但是乘坐的机会始终比较少。（文章最后有我个人对文章重点的总结，赶时间的话可以直接跳到最后面看总结。）

另一方面，也对自己狭小的生活范围感到无奈。世界那么大，人们都有自己的生活，而在自己看似日常的部分，在别人的眼中可能就是一次新鲜的体验。人们往往在体验了他人的日常时兴奋不已，当回到自己生活的地方仍然是继续重复原来的生活。虽然我没办法去亲身试下帆船，但我还是很好奇帆船的原理。

提到帆船原理，大家第一反应肯定是以风为动力，随风而行。古代确实是这样，那时的帆船都是很大的帆布和桅杆，横在船的中央，尽可能扩大面积来御风而行。但现在帆船大部分已经不是完全依靠风力了，现在有很多三角帆船，船帆竖在船中间。就算逆风也可以快速前进。那到底是什么让帆船动起来的呢？答案是伯努利效应。

按照惯例，我们先来介绍一下发现者伯努利。丹尼尔·伯努利是瑞士数学家、物理学家，伯努利家族成员之一，是最杰出的一位。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，同时还是流体力学、概率和数理统计领域的先驱。

伯努利效应，又称边界层表面效应。伯努利效应适用于包括液体和气体在内的一切理想流体，是流体作稳定流动时的基本现象之一，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。

伯努利效应在现实中的运用还是很广泛的。就我们刚才说的帆船就是其中之一，三角帆船是曲面帆。虽然是逆风，但是因为风要绕过曲面帆，就产生了伯努利效应。迎风的一面风速大，压强小，背面则是风速小，压强大。所以船就向着压强大的方面行驶。伯努利效应的产生，也是要有一点角度和条件的，特别是顺风的时候，是不可能出现的。当在利用伯努利效应航行的时候，也需要采取Z字型进行前进。从不同角度逆风，产生最快的前行速度。

除了帆船运用了伯努利效应，还有其他的运动。比如兵乓球。上旋球是一种攻势凶猛，进攻距离短和球飞行弧度大的攻球。乒乓球在打出瞬间，向上旋转，在球体表面形成环流，球因向前飞还遭受空气阻力。这时，环流在球体上面和空气阻力相反，在球体下面和空气阻力相同。也就产生了伯努利效应，球就有了一个向下的力和加速度。我们国家的乒乓运动员，都是使用伯努利效应的高手，多位运动员靠着上旋球轻松夺冠。足球中的香蕉球也是同样的道理。

飞机和鸟飞行其实也是因为伯努利效应。不知道大家有没有发现，飞机的机翼都是下面平坦，上面鼓起。这个幅度就是产生伯努利效应的关键。甚至飞机机身也是下面平坦，上面鼓起来，这并不只是为了在内部装东西才这样设计。如果没有伯努利效应，它们都不可能在天空中翱翔。再想一想，飞机起飞的时候并不是像直升飞机一般垂直起飞，而是通过助跑缓缓起飞。这个时候如果没有伯努利效应，飞机根本就是不可能飞起来，只有可能在陆地上前进。

而鸟的翅膀也是同样的，翅膀都是有点弯。鸟的身体在飞行的时候，也是保持着腹部的平坦。所以扇动翅膀只是辅助飞行，真正让它们翱翔的是伯努利效应。当它们俯冲的时候，为什么会速度更快，也是一样的道理。

另外还有一些日常的事例。我们在坐火车、高铁和地铁之前，要在站台等着上车。那里是不是会有一条黄线，之所以有这个范围规定，就是因为车辆驶来会产生伯努利效应，从而把人向车辆吸，这是非常危险的。所以为了自己的人身安全，一定不要太靠近黄线范围。

一个效应，应用广泛，只不过我们并不知道而已。其实大部分人都是不会去追根究底，不会去探究其原理。当了解了一个原理，我们却可以知道多种东西的运作方式。或许看似并不重要，但是当涉及相关问题的时候，我们就可以以最快的速度去解决。这就是我们无法及时得到的好处。

个人觉得是重点的总结：

1.丹尼尔·伯努利是瑞士数学家、物理学家，伯努利家族成员之一，是最杰出的一位。他被推崇为数学物理方法的奠基人，同时还是流体力学、概率和数理统计领域的先驱。

2.伯努利效应，又称边界层表面效应。伯努利效应适用于包括液体和气体在内的一切理想流体，是流体作稳定流动时的基本现象之一，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。

3.很多运动都会使用到伯努利效应，比如帆船、兵乓球的上旋球和足球的香蕉球。

4.飞机和鸟的飞行也是运用了伯努利效应。

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