塞车是城市交通的癌症,当你的汽车夹在无数汽车中间, 既不能前进又不能后退的时候,你真想长一对翅膀赶快飞离这 个地方。所以许多人幻想设计一种能飞的汽车。可以把汽车设计成直升机,但是螺旋桨太占地方,用气球 升空,街道上方的障碍物也太多。根据物理原理可以提出这样一个设想:就是在汽车的下面 装两个能迅速旋转的圆筒。
当圆筒高速旋转时,汽车就会腾空 而起。有这样的汽车就不必担心道路的好坏。如果遇有江河、 沼泽地,只要开动圆筒,汽车就可以飞越过去。其实,这也不是什么新鲜想法。1922年,德国科学家弗立 特捏尔首先提出用转筒来代替船帆。他改装了一艘大帆船,用 两个高18。
5米,直径2。8米的转塔来代替风帆。当然,船的航向 应该和风向有一个合适的角度才行。1925年,一艘这样的船只 靠着两个巨大的转筒驱动横渡大西洋成功,船速是5米/秒。美 国宇航局曾经试验,在飞机的机翼下面装上高速旋转的圆筒,可 以提高飞机的升力。
这样的飞机可以拔地而起,不需要飞机场。为什么旋转着的圆筒能产生推力呢?运动场上的旋转球会给我们一些启发:打排球发上旋球, 这种球发出去以后,飞得挺高,似乎要出界,给人一个错觉。但是越过球网后突然下降,使对方措手不及。棒球手也会投出令 对手生畏的旋转球,使对方无法预测球的运动轨迹。
原因是倒 为球的旋转,受到一个横向的力。你可以做一个小实验,亲自验证一下。把两张薄纸条按在 嘴边,让它们并排地垂下来,用嘴轻轻地向下吹气,使气流从两 张纸条之间通过,你会发现,气流不但没有把两张纸条吹开,反 而使它们吸在了一起。这是由于两张纸条之间的气流速度比 外侧的快。
根据流体力学的伯努利定律,气流的速度增大压强 减小。纸条外侧的气流速度低压强大。如果球向前旋转,球下 面的气流速度比上方大,压强比上方小,所以排球受到向下的 压力。如果反过来旋转,就受到向上的力。圆筒的旋转同样会 受到垂直圆筒的压力,这个力量可以完成我们上面做的实验。