为什么消防水枪能喷出高速水流?
每当发生火灾,消防队伍就会迅速出动,赶赴火灾现场。为了能迅速扑灭大火,消防队员往往使用多支消防喷水枪,组成一道道水网,迅速控制住火势的蔓延。喷水枪射出的水流又急又高,可以达到上百米,这是为什么?
如果仔细观察一下,就可以发现,喷水枪的口径是比较小的。为什么小口径就能射出高速水流来呢?这是因为设计者利用了流体力学原理。当一定流量的流体经过管道时,流体速度与管道直径大小成反比,当管道直径大时,流速就小;反之当管道直径小时,流速就大。所以,为了获得较大的喷出速度,消防喷水枪的出口直径是比较小的。出口水流的速度愈高,则动能愈大,也就使水流射得愈高。现代大城市里高楼林立,一旦发生火灾会损失惨重,因此现代的消防车云梯高度有的已经超过百米,再加上水枪上百米的射高,可以直接扑灭几十层高楼的火灾。
水枪是消防战士扑救火灾的重要武器,是用来灭火的。除此之外,水枪在硝烟弥漫的战场上同样也可以发挥出奇制胜的作用。
第二次世界大战期间,美国的一艘驱逐舰正停泊待命。突然,一枚敌方的水雷随着潮水向军舰漂来,当全舰官兵发现时都愕然了。起锚开船已没有足够的时间;发动引擎使水雷离开,也许螺旋桨的转动会使水雷更快地漂向军舰;以炮火引爆水雷,水雷又离舰太近。在悲剧似乎不可避免的时候,一名水兵突然喊道:“把水枪拿来!”所有的人顿时明白了,他们向军舰和水雷之间的海面喷水,利用水流把水雷冲向远方,再用舰炮引爆了水雷。高速水枪挽救了全舰人员的生命。
第四次中东战争前夕,苏伊士运河还在以色列控制之下,如何突破运河这个天堑,成为埃及高级军官们伤透脑筋的问题。一个下级军官想出了用高速水枪攻堤的方法,一试验果然十分灵验。战役发起后,埃军装备特制高压水枪的工兵部队迅速破堤,2小时内就在运河西岸上打开了60条宽7米的通道,使近8万人的突击部队在几小时内就渡过了运河,控制了西奈半岛的要地。埃军在这次战争中,一举突破以军经营多年的运河防线。
一个是防御,一个是进攻,运用水枪创造战争奇迹,不得不令人感叹与沉思。在特定条件下,水枪不仅具有一般武器消灭敌人、保存自己的功能,而且创造了不俗的业绩。
【试一试】改变自来水的流速
打开家里浴室的水龙头,水从龙头流下时,用大拇指挡住部分管口,观察一下水的流速是不是发生了变化?(最好和家长一起玩这个游戏。)