流動中的力量：圖解流體力學（簡體書）

作者:（日）小峰龍男著；高丕娟
小峰龍男 1953年生于東京。1977年畢業于東京電機大學工學部機械工程系，現在任教于東京電機大學高中部，NPO法人科學技術立國創生推進會成員。愛好組裝汽車和維修絕版摩托車。另外，每年都會在機器人電子工作教室與300名左右的中小學生一起快樂地組裝機器。主要著作有《機構學的構造與基礎》、《電子線路的“構造"與“基礎"》、《圖解詳解機械電子學》、《最易懂的順序控制》、《易懂的機械電子學》等。

大氣中的空氣、水管中的水，這些氣體和液體充斥著我們生活的各個角落。但要從科學的角度理解這些沒有固定形態的流體，掌握一些寬泛的知識還是必需的。
小峰龍男編著的《流動中的力量——圖解流體力學》這本書從生活中各種流體技術的巧妙利用入手，把各種流體性質和基本運動規律用彩圖具體形象地展示出來。汽車和新干線的空氣動力原理、飛機為什么能飛……現在就開啟流體世界的大門吧！

第1章 流體的性質
001 看我七十二變 流體的流動性
002 應用流體流動性的應用 混凝土攪拌車和輕合金輪胎
003 自行車輪胎的空氣壓 壓強是怎么產生的？
004 壓強的單位是帕斯卡 壓強單位的符號是Pa
005 用吸管喝果汁時果汁的運動 關于壓強的分析方法
006 從重量到力 重力和力
007 空氣和水產生的壓強 氣壓和水壓
008 水受熱不會膨脹，但空氣受熱后會膨脹受熱和體積變化
009 水受到擠壓也不會縮小，空氣受到擠壓會縮小受力和體積的變化
010 火災報警器和燃氣發動機 體積變化的應用
COLUMN 關于氣塞現象的思考
第2章 流體性質的應用
011 水和空氣的黏度不一樣 黏性
012 倍力裝置的結構 帕斯卡原理
013 汽車的制動裝置 帕斯卡原理的應用
014 流體作用于物體上的力 浮力
015 物體是漂浮還是下沉取決于比重的大小 比重和浮力
016 利用浮力搭建運載船只的電梯 閘門
017 下落的水滴是球體 表面張力
018 表面張力和空氣的作用力 水滴的變形
019 液體會滲入縫隙的原因 毛細管現象和浸潤
020 液晶板毛細管現象 毛細管現象的應用
021 古人的智慧——水平面的創造 水平面和連通管
022 從房屋建筑到戶外 水準測量
COLUMN 游來游去的樟腦船
第3章 流體流動的性質
023 使船只平穩的力 復原力和力矩
024 無動力噴泉的結構 高度差產生的能量
025 下落的水流能把水吸上來 虹吸原理
026 作用于液面的力的平衡質點的平衡
027 浴池里的渦流和杯子里的渦流 自由渦流和強制渦流
028 渦流的組合 蘭金復合渦流
029 空氣和水流動的相關概念 流線
030 人和汽車都具有與流體相同的特點 流體的思考方法
031 水龍頭的調節和水的流動 層流和湍流
032 物體的形狀帶來的阻力 壓強和摩擦力
033 空氣產生的各種阻力 作用于物體的阻力
034 讓流動混亂能夠減小阻力 分離和渦旋
035 低溫水中產生的泡沫 氣穴現象①
036 “水中的氣泡”有利也有弊 氣穴現象②
COLUMN 碳酸飲料和氣穴現象
第4章 運動流體的性質
037 家用自來水管道中的流體力學知識 水的流量
038 流量的守恒 連續性方程式
039 流體的能量守恒定律 伯努利定理
040 伯努利定理的應用 伯努利效應①
041 流體的速度和壓強的應用 伯努利效應②
042 測量飛機和F1賽車的速度 皮托管
043 從壓強計的讀數變化中了解速度的變化 靜壓和速度水頭
044 能量一定會有損失 損失水頭
045 噴流而出的水的性質 流線和伯努利定理
046 水的流動和消防設備 壓強水頭和損耗
047 流體的流勢 流體的運動量
048 軟水管灑水的特點 動量守恒定律
049 用軟水管洗車 流體的撞擊
050 流體不會瞬間停止 水擊作用
COLUMN 病房里的空氣流動
第5章 日常現象和流體的運動
051 流線彎曲的流體壓強 流線曲率定理
052 分析杯子中的渦旋 二次流
053 表面上產生的力的作用 作用力和反作用力
054 通過操作空氣而帶來舒適的空調設備 柯安達效應
055 流線曲率和曲線球 馬格努斯效應
056 關于升力的分析方法① 伯努利定理和升力
057 關于升力的分析方法② 流線曲率定理和升力
058 關于升力的分析方法⑧ 反作用力
059 機翼表面的流動① 柯安達效應和升力
060 機翼表面的流動② 循環
061 機體周圍的流動 循環流動和循環
062 導流罩的必要性 分離和渦旋
063 物體后部的流動 卡門渦列
064 風吹電線發出的Ⅱ向聲和搖擺球 渦旋的作用力
065 渦振動和渦列的預防方法 通過凹凸預防渦旋
066 用螺旋保護大型建筑物 長橋和輸電線
067 卡門渦列的應用 渦列的頻率
COLUMN 花與動自行車——從興趣聊起
第6章 流體機械
068 分析流體的流控技術 流體邏輯器件
069 噴嘴和感應器 射流振蕩器
070 出入口上的空氣閥 流體的壓力輸送方法
071 輸送污水的方法 下水道設備
072 水井和溫泉的深度 潛水泵
073 白天發電、晚上抽水 水輪機和水泵
074 利用氣泡的揚水裝置 氣動軸水泵
075 在很小的空間內產生巨大的力 液壓機械
COLUMN 歷史遺跡和流體元索
參考文獻

如圖1所示，把長為1m的試管浸入盛滿水銀的容器里，注意不要讓空氣從開口處進人試管，同時抬高試管的另一端，此時試管內水銀的重量與大氣壓強所產生的力相互作用，水銀柱會—直下降，直到這兩個力保持平衡，此時試管上部會形成一個什么都沒有的真空空間，稱為托里拆利真空。所謂真空，是指沒有任何物質存在的空間，嚴格地說，托里拆利真空中還存在水銀的蒸氣壓，因此并不能算是完全意義上的真空。此時水銀柱的垂直高度是760mm，表示大氣壓強的大小時，一般把這個大氣壓強的數值作為標準氣壓（1個大氣壓），那么用水銀的化學符號來表示這個標準大氣壓就是760mmHg。如果把水銀換成水，那么水柱的高度大概是10m。
物理學上所涉及的壓強，一般分為絕對壓強和相對壓強兩種，如圖2所示。所謂絕對壓強，是指以絕對真空為標準壓強來計算的壓強；所謂相對壓強，是指以測定場所的大氣壓強為標準壓強來計算的壓強。絕對真空其實是一個并不存在于自然界的理論性概念，實際生活中測定的自行車輪胎的氣壓等壓強，都是與大氣壓強值的差，屬于相對壓強。