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為什么水龍頭關小時水流就會變成水滴?

來源:知乎 風荷 瀏覽 875 次 發布時間:2021-07-23

流體力學問題,Plateau-Rayleigh 不穩定性。


水(shui)柱下落(luo)時(shi)會先(xian)形(xing)成麻花狀再變成水(shui)滴(di)


原因(yin)是(shi),現實生(sheng)活并不完(wan)美,出水(shui)口的(de)壓力(li)和摩(mo)擦力(li)會使得(de)出來的(de)水(shui)柱產生(sheng)微小(xiao)的(de)振(zhen)動,從而彎曲變成麻花狀,這就是(shi)蝴蝶效應的(de)開始。

彎曲(qu)表面(mian)的附加壓力Young-Laplace方程


Δp=2γ/r(手機碼的見諒)


由此可知,曲率(lv)半(ban)徑(jing)越小的地方,壓(ya)力越大。如圖

表面張力會像(xiang)皮筋一樣收縮(suo)液體(ti)的(de)表面積,同時(shi)壓力大(半(ban)徑(jing)小)的(de)地方的(de)水被擠到半(ban)徑(jing)大的(de)地方,使得本來細的(de)地方半(ban)徑(jing)變得更小。


隨著水(shui)柱下落(luo)拉長,半徑小的地方就(jiu)沒水(shui)了,慢(man)慢(man)的就(jiu)斷裂形(xing)成(cheng)水(shui)滴。