Question

帆船逆风行驶原理

Answer 1

帆船逆风行驶原理是伯努利效应。

人们通常认为帆船只能沿风吹动的方向移动，即顺风移动。但三角帆使帆船还能够迎着风移动（逆风移动），其背后的原理就是伯努利效应。

一、伯努利效应简介

1726年，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。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。

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。

二、帆船逆风行驶具体原理

由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，气体流动速度越大的地方，动压力压强越大，而静压力压强越小。流速愈小的地方，动压力压强愈小而静压力压强愈大。

这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力，这个力称为静压力。当迎风驶帆时，船正是在风的静压力推动下前进的。

当气流通过帆或机翼时，由于机翼上面和帆的前面的气流要走更长的距离来和机翼下面和帆后面的气流相会合，因而就加快了流速，使帆的前面和后面及机翼的上面和底面的气流产生了不同的流速。

流速慢处的压强比流速快处的静压强大，这个压强差使机翼产生了向上的升力，也使帆获得了向前的动力，在这里不妨也称它为“升力”。当空气流经类似机翼的弧面时，会产生一向前向上的吸引力，也因此帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。

Answer 2

帆船逆风行驶的原理是基于伯努利效应，即流速增加时，静压力降低，反之则静压力增加。具体来说，当帆船逆风行驶时，风从帆的上表面吹过，由于空气流动的速度较高，静压力较小。然而，在帆船背后的空气几乎不流动，静压力较大。这两股压力差推动了船向前行驶。这个压力差在船舶的垂直方向上分解为倾斜的力量，在船前进的方向上分解为推动力。这个推动力比风直接把自己的动量传给船要大得多，因此帆船逆风行驶可以驶出较高的速度。