【已解決】 有個問題，如果飛行物速度很快，伯努利定理還成立嗎？如果飛機速度非常非常快，氣體本身是做布朗運動的，它們來得及填補飛機背后留下的空隙嗎？
最佳答案 2024-04-30 00:00
伯努利定理是流體動力學中的一個重要原理，它解釋了在理想流體（不可壓縮、無粘性）中，流線上各點的速度和壓力的關系。簡單來說，伯努利定理表明在穩(wěn)定流動中，流體的速度增加時，流體的靜壓力會減小。這個原理是理解飛機升力產(chǎn)生的關鍵之一，因為飛機翼型（機翼的橫截面形狀）設計成使得空氣在機翼上表面的流速比下表面快，從而根據(jù)伯努利定理，機翼上方的壓力低于下方，產(chǎn)生向上的升力。
對于您的問題，首先需要區(qū)分幾個概念：
飛行物速度很快時伯努利定理的適用性：伯努利定理適用于理想流體，實際中空氣是可壓縮的，尤其是在高速流動時（如接近或超過音速）。在這些情況下，需要使用更復雜的流體動力學理論（如可壓縮流體動力學）來準確描述流體行為。然而，即使在高速情況下，伯努利定理的基本原理仍然有參考價值，尤其是在亞音速飛行中。
氣體填補飛機背后空隙的問題：當飛機以高速飛行時，確實會在其后方留下一個低壓區(qū)，這通常被稱為尾跡或尾渦。在實際情況中，空氣分子的布朗運動遠遠不足以在短時間內填補這種空隙。相反，空氣分子的運動和流動是由于周圍空氣的壓力差引起的，這個過程比布朗運動要快得多。尾跡區(qū)域的空氣將因周圍高壓區(qū)的壓力作用而逐漸移動填補低壓區(qū)，但這個過程并不是瞬時的。
飛機升力的產(chǎn)生：您小時候的理解關注了氣流對機翼的直接沖擊，這實際上是牛頓第三定律（作用力和反作用力）的體現(xiàn)，也是飛機產(chǎn)生升力的一個方面。但更完整的解釋還包括了伯努利定理描述的速度與壓力的關系，以及機翼翼型產(chǎn)生的流向效應。這兩個原理共同作用，解釋了飛機如何能夠在空中飛行。
綜上所述，雖然伯努利定理在高速飛行和真實流體（如空氣）中的應用需要考慮更多因素，但它仍然是理解飛機升力產(chǎn)生的一個重要基礎。在高速飛行中，尤其是超音速飛行，流體動力學變得更加復雜，需要考慮空氣的可壓縮性、激波等現(xiàn)象。
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