人们经常要利用河水灌溉庄稼,又或者用水力推动发电机发电,在这种情况下,就需要在河流上修建拦河大坝,用以提高水位。但是这样做的弊端是河水就被大坝隔断且上下游水位差很大,船舶无法通过。
这时候就要用到物理学原理——连通器,可以巧妙地解决这个难题。
首先来复习下连通器的原理:静止在连通器内的同种液体,液面总是相平的。
好了接下来我们来看看货船是怎样通过船闸的:
如上图所示,货船在上游航行,需要到下游去。但是巨大的水位差成了拦路虎,中间绿色的是闸门截面图。
如上图,打开了闸门下方的阀门,这时候上下游闸室就变成了一个巨大的连通器,水流不断从上游闸室流入下游闸室。
如上图,最终船闸连通器两侧液面高度相平。
这时候再打开闸门,液面已经相平,船航行就没有什么障碍了。
如上图货船顺利穿过闸门,从上游航行到下游。接下来再把闸门和闸门下方的阀门关闭,继续蓄水。
实际上一些大型的大坝都有很多个船闸,其通行原理都是一样的,一个一个通过即可。我国三峡大坝无论是规模还是建造难度都是世界上首屈一指的,三峡船闸几乎是世界上最大的连通器,为中国工程师点赞!