
王洪伟
本书是解释日常流动现象,介绍流体力学知识的科普书,在保证趣味性的同时对所涉及的流体力学知识有较为深入的讲解。在对流动现象的解释中努力保证在通俗易懂和科学严谨之间的平衡,让不同层次的读者都能有收获。书中全部插图均为作者在电脑上手绘完成,尽量用图解而不是文字来表达,力求解释清晰又不啰嗦。辅以流体力学一般知识点的补充,以及几个自己在家就可以进行的小实验来深入理解流体力学的原理。本书既适合广大科学爱好者,也适合专业的流体相关工作者阅读,是一本深入浅出的专业科普书。
读完这书感觉就只记住了两点∶一是水的表面张力,即在水的表面上,经常有些能量高的水分子挣脱了其它水分子的吸引力而逃脱,这就是水的气化。在这种作用下,水表层分子间的距离比内部分子间的距离更大一些,分子间体现为拉力,这就是表面张力。表面张力的存在使水表面趋向于面积最小,使水滴倾向于呈球形。二是小学经典的进排水数学题其实需要大学知识才能求解,而且解题过程有两页纸!不过如果把排水改成抽水,就是正儿八经的小学数学题了,吼吼,不知道现在小学的数学教材上是咋写的哩。 故谁说好的科普作品一定是平易近人的呢?一定是能让大多数人都理解的呢?也许很多知识本来就不是通过简简单单几句就能解释清楚的喽,当然啦,亦或者阿拉是在为自己的低智商找借口哩。Anyway,本书中一堆的公式和各种各样的概念定义真是让人头昏脑涨,唯有图解还轻易近人些,但就算有图解里可爱小猫的帮忙,自己对书中的好多知识都不明白,比如伯努利定理和流动分离啥的,感觉要初窥流体力学还真的下不少苦功夫啊。 另外本书中有不少生活中一些流体自然现象的解释,甚是新颖有趣,大自然的奥秘充斥周围,只可惜自己无法慧眼识珠哩。
声音在流体中以纵波的方式传播 纵波是一种在介质中传播的波,其特点是质点的振动方向与波的传播方向一致。根据不同的应用和物理现象,纵波有以下几个重要方面: 1. 定义与性质:纵波又称“疏密波”,在传播过程中,介质质点不断地被压缩与拉伸,这种变形使质点恢复原状,从而传递能量和振动。纵波的传播方向与质点振动方向一致,因此它能够在固体、液体和气体等弹性介质中传播。 2. 传播特点:纵波的传播速度通常比横波快,特别是在气体和液体中,纵波可以以接近光速的速度传播。纵波在传播过程中,由于其方向性,不会产生干涉,因此其传播路径较为清晰。 3. 应用领域:在医学成像、结构抗震、无损检测等领域,纵波有着广泛的应用。例如,在超声检测中,纵波常用于检测工件的内部缺陷;在地震学中,纵波用于研究地球内部的构造和地震波的传播特性。 4. 实例:在建筑结构抗震设计中,纵波在地球内部传播时,主要引起地面垂直方向的振动,其特点是周期短、振幅小。在液体和气体的弹性波传播研究中,如比尔登的“超光速交流系统”,纵波由于其高速度,被用于实现即时信号交流。 5. 检测技术:在无损检测中,纵波法是一种常用的技术,通过检测纵波在材料中的传播时间和传播路径,可以确定材料内部缺陷的位置和性质。
是一本流体力学的“认知地图”。
1.飞机起飞了是附壁效应流经物体变成减速形成压差,可以和伯努利定律一起解释,并且会收到雷诺数的影响形成湍流。 2.音爆类似于开普勒效应,物体移动越快波峰叠加,从观察看比较窄,超音速是空气来不及散开物体撞在空气上,速度也等于声波波速,一直叠加。 (其核心逻辑是:当波源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的水波频率会发生变化,而波源本身的振动频率保持不变。 1. 核心原理(以水波为例) 水波的传播本质是水面质点的周期性振动(如弹簧单振子上下击打水面形成同心圆波)。当波源(如振动的弹簧单振子)或观察者(如水槽壁)相对于水介质(水)运动时,波的传播速度(由介质决定,如水中的波速约为1.5m/s)不变,但波长(λ=v/f,v为波速,f为波源频率)和接收频率(f'=v'/λ',v'为观察者相对于介质的速度)会因相对运动而改变,导致观察者感受到频率变化。) 场景2:观察者静止,波源运动 若观察者静止,波源(如振动片)以速度vₛ向观察者运动,波源运动时会“挤压”前方波峰,导致波长缩短(λ'=λ - vₛT,T为波源振动周期,λ=v/f)。此时,观察者接收到的波速仍为v,但波长变短,因此接收频率f'= v/λ' = v/(λ - vₛT) = f(v)/(v - vₛ) > f(波源频率),即观察者感受到频率增大(如水波槽左侧波纹变密);若波源远离观察者(vₛ为负),则λ'=λ + vₛT,f'= f(v)/(v + vₛ) < f,频率减小。 由于vs > v,分母为负,f'为负值,表示观察者感受到极高的频率(如物体以2倍音速运动时,f' = 2f)。但这种情况仅在物体即将到达观察者位置时短暂存在,因为超音速物体很快会超越观察者。 当物体超过观察者位置后,观察者位于物体运动方向的后方,此时观察者接收不到物体直接发出的波,只能接收到物体运动过程中形成的激波。激波是物体运动过程中所有压缩波的叠加,其频率无限大(理论上),但观察者感受到的是突然的压力变化(即音爆),而非连续的频率变化。 3.在接近音速是空气来不及散开屏障叠加产生的激波几乎垂直于飞机就是看到的音障,等超过音速后是锥形的激波
虽说是科普,是入门书,但我一个初中生,是真的一点看不懂,更况且满纸的公式。 之所以翻这书,是想找点新的知识,防上思维上固定和僵化,防止老年痴呆。如果可能的话,也许还进一步,修正了自己的世界观,或者找到一些些新的方法论-或其启发。 结果这科普不够普-也许是我还够不上“普”-还在“普”下。哈哈哈。
易学的教科书,深入浅出。前6章以理论和实例的结合,通过实例加深理论的理解。最后一章用各种生活中常见的应用并配以解释和力学的说明。 书中特别讲解经常被误用的定理。如违反了伯努利定理成立的条件:无黏性力、不可压、无轴功、沿一条流线。
内容不错!对基本概念的讲解切中本质,而且做了“哪些类似情况不属于这个概念”的区分。很适合不满足于物理课本上模糊抽象定义的读者。 不过我觉得插图里的知识排版有点乱,没有阅读顺序引导,理解和整理逻辑很困难。读起来有些费神。
流体力学其实很难科普,整体写得还行,但是有些地方不严谨。比如机翼升力的产生,现在并没有定论,作者却言之凿凿的说这个那个。遇到这种情况,把能讲的都讲了,然后说没有定论,才是最合适的
我觉得写得很好,生动形象,但我还是看不懂。
大学学习流体力学感觉枯燥乏味,只熟悉一些专有名词,对于原理一窍不通。而且也从来没有和高中物理,大学热力学联系在一起,其实他们相互之间联系紧密,以前的学习还是太走马观花了。看完后,对流体,微分,雷诺数等等都有了更清晰的了解。感谢作者的良苦用心。