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历史背景资料:兼论水龙卷风中心千米水柱高度的成因问题

更新时间:2024-02-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

——还讨论了真空力理论与水龙卷风的内在联系tsR物理好资源网(原物理ok网)

介绍:tsR物理好资源网(原物理ok网)

众所周知,当海上或湖泊发生龙卷风时,其中心会出现数百米甚至数千米高的水柱。 迄今为止,全球科技界还没有任何理论理论能够解释水龙卷风中心。 千米高水柱现象背后的物理机制和动力学原理,以及水龙卷风中心“天高水柱”的成因,至今仍是一个未解之谜……tsR物理好资源网(原物理ok网)

历史背景资料:tsR物理好资源网(原物理ok网)

托里拆利实验简介】tsR物理好资源网(原物理ok网)

1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首次进行了真空实验。 实验过程是这样的:他在一根一米长、一端开口、一端封闭的玻璃管中装满水银,并装满水银。 仅用手指紧紧堵住玻璃管的开口端,然后将玻璃管倒置插入装有水银的玻璃罐中。 当开口端完全浸入水银罐中时,垂直固定管子,然后松开手指。 在地球重力的影响下,下管中的汞液面开始下降。 当玻璃管内汞液面与水箱内汞液面高度差达到760mm左右时,汞柱停止下落。 这时,实验中出现了一根悬浮的半空柱子,不再落下。 高度现象为。tsR物理好资源网(原物理ok网)

如下图1所示:tsR物理好资源网(原物理ok网)

根据经典物理学的大气压理论,托里切利实验时760毫米高度的水银柱的重力相当于玻璃管外数千公里高的大气重力。tsR物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,经典物理学的大气压理论认为托里拆利实验时存在“等价关系”。 这种“等价关系”用数学公式来表达:tsR物理好资源网(原物理ok网)

G汞=G气体或P汞=P气体,即P气体=pgh汞tsR物理好资源网(原物理ok网)

上述数学公式用物理学语言表达为:tsR物理好资源网(原物理ok网)

所有浸入地球表面空气中的粒子质量物质都受到来自大气的重力压力。 这种来自大气的重力压力的大小等于760毫米高度的水银柱对地面施加的重力压力。 大气对物体施加的压力相当于760毫米高度的水银柱对地面施加的压力,其方向向上和向下,直指地心。tsR物理好资源网(原物理ok网)

如下图2所示:tsR物理好资源网(原物理ok网)

从该图中可以清楚地看出,平衡玻璃管内760毫米高度低端的水银柱所受的力,由大气压理论确定为外部数千公里高的大气的引力效应。玻璃。tsR物理好资源网(原物理ok网)

概括:tsR物理好资源网(原物理ok网)

千米高度处大气的重力值约等于760毫米高度处水银柱的重力值。 数千公里高度的大气产生的压力大约等于760毫米高度的水银柱产生的压力值。 压力方向垂直向上和向下。 地球中心的位置清楚地表明了经典物理理论认为大气压是一个与重力方向相同的“恒定且固定的值”。tsR物理好资源网(原物理ok网)

新研究成果:tsR物理好资源网(原物理ok网)

【真空力理论】tsR物理好资源网(原物理ok网)

按照真空力学理论,托里拆利实验时存在的“等价关系”不应该是:760毫米高度的水银柱重力和数千公里高的大气层重力。tsR物理好资源网(原物理ok网)

其实恰恰相反,托里切利实验时存在的“等效关系”应该是实验时从玻璃管中流出的240毫米高的水银与玻璃管内部240毫米高的真空的重力。 空间所拥有的“真空能量”之间的等价关系。tsR物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,真空力学理论认为,托里拆利实验中真正存在的【等价关系】应该是:tsR物理好资源网(原物理ok网)

G 汞 = Z true 或 P 汞 = Z true 即 Z true = K 常数 V 汞tsR物理好资源网(原物理ok网)

上述数学公式用物理学语言表达为:tsR物理好资源网(原物理ok网)

托里拆利的实验中,被包裹密封在真空中的物体会受到来自真空空间的吸附力,即真空力。 这个力的大小与从玻璃管中流出的水银柱(240毫米高)的大小相同。 如果重力相等,则物体所受到的压力大约等于玻璃管外部(高度为240毫米)流出的水银柱对地面造成的压力。 它的方向是从下到上,直指大气层的顶部。tsR物理好资源网(原物理ok网)

如下图3所示:tsR物理好资源网(原物理ok网)

从该图中可以清楚地看出,平衡玻璃管内 760 mm 高度的水银的力,通过真空力理论将其识别为玻璃顶部剩余的真空空间从外部水银流出(240毫米高)的玻璃管。 负压作用。tsR物理好资源网(原物理ok网)

概括:tsR物理好资源网(原物理ok网)

真空空间的吸附力(真空力)约等于同体积汞液体的重力,真空空间产生的负压约等于同体积汞液体对物体的作用力。地面。 压力方向是向下和向上,直接指向大气层的顶部。 可以清楚地看出托里拆利实验,真空负压值(真空力)应该是一个“函数且变量”,且方向与重力方向相反。tsR物理好资源网(原物理ok网)

总结和结论:tsR物理好资源网(原物理ok网)

综上所述,对于托里切利实验中形成的760毫米高的水银柱悬浮现象,大气压理论认为,玻璃管内部平衡760毫米高的水银柱重力的力来自于玻璃外部的数千个粒子管子。 数千米高的大气层的重力压缩作用,【简称大气压力】。tsR物理好资源网(原物理ok网)

相反,对于托里切利实验中形成的760毫米高的水银柱悬浮现象,真空力理论认为,平衡玻璃管内760毫米高的水银柱重力的力应该来自于玻璃管内部的强负力。 240毫米高真空空间的压力效应称为“真空负压”。tsR物理好资源网(原物理ok网)

换句话说,本文作者同意托里切利实验的物理意义不应该是发现一个与重力方向相同的方向【大气的重力效应或者大气压效应】 。 相反,托里拆利实验的物理意义应该是发现了与重力方向相反的方向【真空空间的力或真空负压效应】。tsR物理好资源网(原物理ok网)

特别说明:【大气压】与“真空负压”的本质区别主要是“大气压”的作用方向与重力方向“重合且相同”,即从上到下指向直接到达地心深处托里拆利实验,这恰恰相反。 “真空负压”的作用方向与重力方向“重合而相反”,即自下而上,直指大气层的顶部。tsR物理好资源网(原物理ok网)

另外,更重要的是,【大气压】是由“物质质量”产生的“一维线性”几何力,而“真空负压”是由“真空能量”产生“三维”几何形式。tsR物理好资源网(原物理ok网)

换句话说,本文作者同意托里拆利实验的物理意义不应该是发现“一维线性”【大气压效应】。 相反,托里切利实验的物理意义应该是发现它创造了一种“三维”【真空能量的负压效应】,即与重力(万有引力)方向相反的力。tsR物理好资源网(原物理ok网)

实际应用:tsR物理好资源网(原物理ok网)

众所周知,根据大气压理论及其计算公式[P=pgh],我们可以知道,正常情况下,托里拆利真空管内水柱的上升高度的绝对[极限值]为10.33米。 但根据真空负压理论及其计算公式[Z=KV](Z=Ksh)可知,正常情况下,水的上升高度不存在10.33米的[极限值]托里拆利真空管中的色谱柱。tsR物理好资源网(原物理ok网)

因此,本文作者还做出了大胆的逻辑推理和理论预测:正常情况下,托里拆利真空管内水柱的上升高度与托里拆利真空管的高度成正比。tsR物理好资源网(原物理ok网)

这意味着托里拆利真空管内水柱的上升高度将随着托里拆利真空管内真空空间高度的变化而不断变化。 托里切利真空管内的真空空间高度越高,管内的水柱就会上升得越高。 高度会更高。 更具体地说,如果托里拆利真空管内的真空空间的高度为1米,那么托里拆利真空管内的水柱的高度将为1米高。 如果托里拆利真空管内的真空空间的高度为1米, 托里拆利真空管内的真空空间的高度为11米,则托里拆利真空管内的水柱上升的高度为11米。 如果托里拆利真空管内真空空间的高度为111米,那么托里拆利真空管内真空空间的高度 内水柱的上升高度就是111米高,以此类推。tsR物理好资源网(原物理ok网)

大气压理论无法解释水龙卷风中心数百米高水柱的原因。 这样,真空负压理论就可以很容易地解释水龙卷风中心数百米高水柱的成因。 同时,它还揭示和解释了龙卷风巨大能量产生的物理机制和动力学原理。tsR物理好资源网(原物理ok网)

如下图4所示tsR物理好资源网(原物理ok网)

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