正文

杯子中的水就是倒不干凈?(2)

再冷門(mén)的問(wèn)題也有最熱鬧的答案 作者:科學(xué)松鼠會(huì)和它的朋友們


這個(gè)問(wèn)題可以簡(jiǎn)化成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小問(wèn)題:

1.絕大部分杯子里的液體是否會(huì)流出來(lái)?

2.殘留的小液珠最終是否可以流下來(lái)?

首先,讓我們來(lái)考慮前面這個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn)的問(wèn)題。先確定一個(gè)隔離對(duì)象— —這里我們確定為“杯子里的絕大部分液體”。這個(gè)對(duì)象內(nèi)部即使大鬧天宮,也不會(huì)影響它和外界的關(guān)系。再來(lái)看外部:它受到重力作用和“杯子分子”的引力。對(duì)于蜂蜜、糨糊之類的黏稠液體,相當(dāng)一部分會(huì)被杯子“挽留”下來(lái),這樣就不能完成液體大逃亡的任務(wù)了。

其次,讓我們來(lái)解決殘留的頑固液珠的問(wèn)題。把附著在杯子底面的液珠作為研究對(duì)象,我們可以發(fā)現(xiàn)液珠受到了重力、表面張力、杯子底部與液體分子之間的引力作用。假設(shè)液珠達(dá)到重力平衡,可以靜止地附著在開(kāi)口向下的杯子底部,這種狀態(tài)下液珠內(nèi)部沒(méi)有流動(dòng),內(nèi)部成分之間的互相黏乎程度(簡(jiǎn)稱黏度)就不會(huì)參與力平衡。多說(shuō)一句,向下的重力和液珠的體積成正比(與半徑的立方成正比),向上的固液之間的分子引力與接觸表面積成正比(與半徑的平方成正比),向上的表面張力的合力與液珠—杯底接觸面的周長(zhǎng)成正比(與半徑本身成正比),所以當(dāng)液珠增大的時(shí)候,向下的重力增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快過(guò)向上的力(比如液珠的半徑加倍,重力就會(huì)變?yōu)橐郧暗?倍,而分子引力和表面張力變?yōu)橐郧暗?倍和2倍)。因此,液珠上的力將不再平衡,最終被重力硬生生拖了出去。


上一章目錄下一章

Copyright ? 讀書(shū)網(wǎng) m.ranfinancial.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP備15019699號(hào) 鄂公網(wǎng)安備 42010302001612號(hào)