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水的运动比风的运动慢得多

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:列奥纳多·达·芬奇这里对复合运动的研究,重点是分析不同方向的水流在交汇点所形成的各种形状及图形。列奥纳多·达·芬奇这里的图示是本手稿中特别漂亮的一部分。应当将船舶抛锚在远离船行驶水道的出口位置,从而避免使船舶随着水流的自行流动而到达打开的闸口水流冲击的低处。如果用同样大小和形状的石头,压住软体水箱中等量的水,从容器中压出的水通过任何管径的水管升高,到达的高度比石头的顶部高,因为石头比水重。

大英图书馆说明

这一页的顶部宣称将来要考虑十五项议题,文章大部分在描述水流运动。列奥纳多·达·芬奇这里对复合运动的研究,重点是分析不同方向的水流在交汇点所形成的各种形状及图形。他考虑到水深、冲击力及流速三个因素。

这一页多数在详细观察水中形成的漩涡和涡流,这在其他章节中也讨论过。 列奥纳多·达·芬奇这里的图示是本手稿中特别漂亮的一部分。水流形成的漩涡、水浪的旋转运动,以及放置在水流中的障碍物使水流分离,这一切都体现出他对自然所进行的特别细致的观察。

这一页的最后,是以水流冲击空气与沙子运动结果的对比作为结尾。

达·芬奇的天才发明(五)

机械滚筒(模型图)

起重机(模型图)

液压具(模型图)

十八项案例

我认为通过虹吸原理可以将沼泽的水排出,首先从水管顶部开口b处将水灌入,然后密封住b,将下方a和c的密封打开。有人要问,在封闭b前,是否ca的压力比封闭后的水压高?答案是确定的,因为当打开管子顶部,所有水的重量都压在底部,由于顶部没有压力,直接接触上面的空气。然而,当封闭顶部,底部打开,因为去掉了底部,水管中的水对底部也就不再存在压力,于是受力大的水将受力小的水一起抬升,这样,受力较大的水在到达较低的地方就失去了压力,除非受力小的水所占据的面积过大。

如何用石头建筑河岸,使河岸不会因水流而被冲毁?如何使通过涵洞的一股水流从另一股水流的上部通过?如何在河流下方开挖涵洞?如何通过封闭水道或河流的入海口使船提升到不同的高度?将桥墩建成什么形状,可以避免导致桥墩倒塌的水流从内测冲击桥墩?在航运水道如何设置闸门?

应当将船舶抛锚在远离船行驶水道的出口位置,从而避免使船舶随着水流的自行流动而到达打开的闸口水流冲击的低处。过船水道的两头闸口及底部该如何处理?虹吸管从水面到水流流出的地方,直径应当均匀相等,高度也相同,管子内的水性质相同,力度相同。

如果用同样大小和形状的石头,压住软体水箱中等量的水,从容器中压出的水通过任何管径的水管升高,到达的高度比石头的顶部高,因为石头比水重。水通过管径均匀的管子升高,升高的水的重量不可能比压出水的东西的重量大。

将水a压在软体水箱上,使里面的水从水箱喷出,从水箱流出的水b等于a的重量,因为两者体积相等,密度相等。如果水管直径不均匀,通过水管升高的水的重量可能大于上部放置的水的重量,但是永远不会超过下部支撑的水的重量。因为在水管变宽的地方,水首先要填充水管中宽敞的部分,除管径外所有的重力垂直于管子的直径。那么,当用水袋压在水箱的一面,下端的水被向下推动,进入中空的部分,使中空部分的水也向下推动,将水排入水管,水管中的水位升高,重力增大,其所形成的重力等于水箱上整个压力的总和。

如果水箱和管子的中空部分体积大小相同,而且水管中水的重量等于压在水箱上水的重量,那么水管中水上升的高度会超过压在水箱上水的长度,因为压在水箱上的水比管中升起的水直径大。如果两根管子中空部分体积大小相同,中空在不同高度,水面呈平行线,虽然水管的长度截然不同,但两根管子底部受到水的压力却总是相等。

容器上方压力的一部分使水管的水面升高,水从水管溢出,而剩余的压力被容器中水平面上部剩余的中空部分抵消。这里必须理解,为什么不是全部的压力将水压入水管,使得水位上升?但是,在承压过程中,未产生作用的力被容器中未被填满水的中空部分抵消。也就是说,当容器中的水向下推动,将中空部分打破,下面的水向下移动,传递到水管,将容器中中空部分整体向下推移100个刻度,剩余部分的压力也将下部剩余的水向下推动100个刻度。水管中水上升的重量,等于从容器中排出水的重量。

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