科技飞速发展的今天，培养青少年对科学的兴趣与探索精神愈发重要。近日，福州市科技馆的科普团队走进了福州格致中学，为高一的同学们带来了一场别开生面的科普课 ——“旋筒风帆的奥秘——伯努利原理与马格努斯效应”。

对于旋筒风帆，同学们大多感到陌生。谢宁静老师详细介绍道，旋筒风帆是一种现代化的风帆技术，它利用风能助力船舶航行，且仅需消耗少量的船舶电力。与传统风帆不同，旋筒风帆并非由风力驱动旋转，而是通过电机主动旋转。其工作原理涉及到两个重要的流体力学概念：伯努利原理与马格努斯效应。

为了让同学们更好地理解伯努利原理，谢宁静老师进行了一个简单的实验演示。将一张纸条垂直放置，然后对着两张纸条中间吹气，同学们惊奇地发现两张纸条竟然向中间靠拢。老师解释说，这是因为当我们对着纸条上方吹气时，上方空气流速加快，根据伯努利原理，流速快的地方压强小，而纸条下方空气流速慢，压强大，从而产生了一个向上的压力差，使得纸条向上飘起。这就如同飞机的机翼，机翼上表面弯曲，空气流经时流速快、压强小，下表面平坦，空气流速慢、压强大，于是产生了向上的升力，让飞机能够翱翔天空。

而马格努斯效应对于同学们来说理解起来稍具难度。老师以旋转的圆柱体在流体中受到的力为例进行讲解。当一个旋转的圆柱体处于流体（如空气或水）中时，由于旋转，圆柱体表面会带动周围的流体一起旋转，使得圆柱体一侧的流体流速加快，另一侧流速减慢。根据伯努利原理，流速不同导致两侧压强不同，进而产生一个垂直于圆柱体运动方向的力，这就是马格努斯力。在旋筒风帆中，旋转的圆筒正是利用马格努斯效应，通过控制气流产生压力差，从而形成强大的推进力，帮助船舶前行。就像在高尔夫、网球或足球等球类运动中，旋转的球体轨迹会划出一条弧线，这也是马格努斯效应的体现。

在讲解过程中，同学们积极思考，踊跃提问。有的同学询问旋筒风帆在不同风力条件下的工作效率，有的同学好奇如何精确控制旋筒的旋转速度以达到最佳推进效果。老师都一一耐心解答，并结合实际案例，如挪世航力旋筒风帆在船舶上的应用，展示了其可实现 5 - 25% 的燃料节省与排放降低，在理想工况下效果更为显著，让同学们切实感受到这些科学原理在实际应用中的重要价值。

此次科普课不仅让福州格致中学高一的同学们深入了解了旋筒风帆背后的伯努利原理与马格努斯效应，更激发了他们对科学探索的热情。希望未来能有更多这样的科普活动走进校园，为青少年打开科学的大门，培养他们的科学思维与创新能力，让科学的种子在他们心中生根发芽。

撰稿：吴毅

拍摄：吴毅

编辑：高雁情

校对：教务处

终审：刘佳秋