我的一位拥有硕士学位研究物理学家的朋友也发现这个实验非常有趣。
这就是为什么poppop船可以产生推力的原因。它反复将水从管中推出,然后再次吸回。每次将水推出时它都会获得推力,但当水被吸回时,它的负推力基本上为零。
涵道风扇和U型管结构。U管结构与上图中的电动涵道风扇。管道是11/2"abs管道。长端为12"长。涵道风扇为EDF-40H,由GWS销售。我决定建造一个中间有管道风扇的U形管。从一端吹出的所有空气都必须从另一端吸入。电机由贴在管子侧面的两个串联锂离子电池运行。带有管道风扇的管子用两条5英尺4英寸的绳子悬挂在天花板上,靠近平坦的表面,可以标记以显示推力的偏转量。通过使两端面向相同的方向,观察到的任何向前推力都表明吹气端的推力大于吸力端的拉力。事实证明确实如此。
U管喷气机。左,U型管闲置。注意管末端的标记。对,推力通过偏离标记清楚地显示出来。吹气端的正推力不会被吸入端的负推力抵消。当进气口朝前而不是朝后时,推力有什么区别?管道风扇后来安装在管道的进气端,如下图所示。在进气口朝后和进气口朝前的情况下观察到偏转。事实证明,没有观察到推力的显着差异。事实上,至少在与在场的另一个人密切观察的情况下,当进气口朝后(与输出端方向相同)时,推力(偏转)会稍微大一些。请参阅下面的图片。前后推力与进气的比较。第一张照片,喷气机处于闲置状态。第二张图片,喷气机在进气口向后运行。第三张照片,喷气机正在运行,进气口向前。偶然观察表明,两种情况下的推力(偏转)基本相同。输出端朝下时负推力有多大?到目前为止,我们一直在研究进气负推力与输出正推力的结果。当输出端朝下时,它的影响被完全消除,任何向右的推力或偏转都表明来自进气口的负推力。这种情况下的结果;没有观察到负推力或偏转。请参阅下面的图片。当涵道风扇反向使末端指向输入端和水平管道输出端时,观察到很大的推力。单独吸入输入而输出朝下的效果。第一张照片,喷气机处于闲置状态。第二张图片,射流正在吸入水平管道,但没有可观察到的负推力(偏转)。第三张图,涵道风机倒转,射流吹出水平管道。观察到许多正推力(偏转)。使用悬挂在注射器上的塑料管观察到相同的结果。在管子悬挂和注射器保持在稳定位置的情况下,当活塞被推入注射器时会观察到很大的推力。拉动活塞时没有观察到明显的管运动。通过用水填充注射器和管并将管置于水下观察到相同的结果。我确实注意到,当第一次拉动活塞时,管子有一个小的(几分之一秒)瞬时偏转。在那之后,管子似乎根本没有运动。这种效果可能与最初让水运动有关。当活塞被推动时,只要水被推过,管子就会大力移动。在阅读有关费曼喷水器时,我的第一个错误印象是可以推出高压;但是,只能吸入一种大气,因此通过将空气推出管子可以产生更大的推力。情况并非如此,因为我可以通过塑料管吹气来观察推力,而且我知道我什至无法用呼吸产生一个压力大气压。我能用注射器吸出比我吹过的更多的压力。我的吹气产生的推力或运动比通过拉动注射器的活塞所能获得的基本上为零的推力或运动要大得多。
另一种解释(我认为不充分)在吸吮时缺乏负面推力如下。当空气或水被吸入管子时,它会从各个方向进入。当空气或水从管子中吹出时,它会以集中的流向一个方向喷出。人们会期望,即使空气或水从各个方向进入,仍然会有一定百分比的直接进入,这至少会产生较小但可观察到的负推力。通过这个实验,我们观察到零负推力。
我并没有声称对这些观察有更好的解释,但我认为进气口没有负推力可能是因为空气或水可以很容易地流入进气口,因此进气口外的较低压力不容易形成。进气口与外部空气或水之间没有压力差。空气总是倾向于膨胀到任何吸入输入并保持大气压力。因为没有压差,所以不会产生推力。想象一下,试图通过拉一个向您扩展的大压缩弹簧来将自己向前拉。然而,当将一块扁平纸板放在非常靠近进气口的地方时,最终会观察到负推力,并且管子会拉向纸板。这可能是因为纸板阻碍了空气流入非常靠近管子末端的区域,并且现在在进气口和纸板之间形成了较低的压力。想象一下进气口正好安装在一个封闭的气缸内。气缸内肯定会形成较低的压力,并且进气管会将自身推入气缸。人们可能想知道在这个实验中,更大的气流速度是否会产生更明显的负推力。
吹出时,输出与外部之间存在一定的压差。这将产生积极的推动力。