輪船為什么會互相吸引？

劉慶賀

1912年秋天，遠洋航輪“奧林匹克”號——當時世界上最大的輪船之一，出了這樣一件怪事。“奧林匹克”在大海上航行著，同時在離它一百米遠的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號幾乎跟它平行地疾馳著。當兩艘船到了如圖1所示的位置時，發生了一件意外的事情：小船好像是服從著一種不可抗拒的力量，竟扭轉船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來。結果就發生了撞船事故。“豪克”號的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上；這次撞擊非常劇烈，以致“豪克”號把“奧林匹克”號的船舷撞了一個大洞。

在海事法庭審理這件奇案的時候，大船“奧林匹克”號的船長被判作過失的一方，因為法院的判決書說──他沒有發出任何命令給橫著開來的“豪克”號讓路。

可見，法院在當時一點也沒有看出任何異常的事情來：沒有別的，只是船長調度失當。其實這里卻發生了一個完全不能預料的情況：船在大海里發生了互相吸引的事故。

那么怎樣來解釋這種吸引的現象呢？這可以用液體在管子里和在河里流動的原理來解釋它。可以證明，如果液體沿著一條有寬有窄的小河向前流動，那么在小河的狹窄部分它就會流得快些，并且給河流岸邊的壓強也比寬的部分小些；而在寬的部分它就要流得慢些，并且給河流岸邊的力量壓強也比較大些。即在流速越快的地方壓強越小，在流速越慢的地方壓強越大，這就是伯努利原理。

這個原理對于氣體也是適用的。在關于氣體的學說里，這種現象常常叫作“氣體靜力學的怪事”。據說，下面就是人們第一次偶然發現這種現象的經過。在法國一座礦山里，一個工人奉命把那個和外坑道相通的孔用護板遮蔽起來，這個外坑道是向礦井里輸送壓縮空氣用的。這個工人和沖入礦井里的氣流斗爭了很久，卻不能把它遮上；可是突然間，護板自己砰的一聲關上了，關的力量竟是這樣大，如果不是護板夠大的話，它可能和大吃一驚的工人一起被拉進通風道里去。

氣流的這種特性也可以用來解釋噴霧器的作用。如圖2，當我們吹橫管B的時候，空氣在細管里就會減小自己的壓力。這樣直管A上面就出現了壓力比較小的空氣。結果大氣壓力就把杯子里的液體沿著直管壓上來；液體到了管口，落在吹來的氣流里，變成霧的形狀散播在空中。

現在我們就不難明白兩艘船之間所以會有引力的原因了。當兩艘輪船平行地航行著的時候，在它們的船舷中間就好像有了一條河。在普通的河里，岸不動，水在動；這里卻相反，是水不動，岸在動，船就相當于是河岸。不過這里產生的壓強卻一點沒有改變：在這條能動的河岸的狹窄部分，水對岸所施的壓強比它對輪船周圍空間所施的壓強要小。換句話說，兩艘輪船相對的兩側從水里受到的壓強比兩船外側部分受到的壓強要小。這會產生什么樣的后果呢？船在外側的水的壓強下一定會相向運動，而比較小的船只自然會移動得顯著些，比較大的船幾乎仍舊留在原處，一點也沒有移動。這就是為什么大船很快地在小船旁邊駛過的時候會出現特別強大的引力的緣故。

可見船只之間的引力是由流水的吸引作用造成的。急流對于洗澡的人的危險，漩渦的吸引作用，都可以用這個來解釋。

可以算出，河里的水流在用每秒一米的普通速度前進的時候，就有300N力量在吸引著人的身體，受到這種力量吸引的人是不容易站住的，特別是在水里，當我們身體本身的重量不能使自己保持穩定的時候。最后，大家知道在飛速前進中的火車也有吸引作用：在用每小時50公里的速度前進的時候，它要用大約80N的力量吸引站在車旁的人。這也可以用伯努利原理來解釋。

人教版物理八年級下冊第九章《壓強》課內知識拓展