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為什么水龍頭關(guān)小時(shí)水流就會(huì)變成水滴?

來(lái)源:知乎 風(fēng)荷 瀏覽 1126 次 發(fā)布時(shí)間:2021-07-23

流體力學(xué)問(wèn)題,Plateau-Rayleigh 不穩(wěn)定性。


水柱下落時(shí)會(huì)先形成麻花狀再變成水滴


原因是,現(xiàn)實(shí)生活并不完美,出水口的壓力和摩擦力會(huì)使得出來(lái)的水柱產(chǎn)生微小的振動(dòng),從而彎曲變成麻花狀,這就是蝴蝶效應(yīng)的開(kāi)始。

彎曲表面的附加壓力Young-Laplace方程


Δp=2γ/r(手機(jī)碼的見(jiàn)諒)


由此可知,曲率半徑越小的地方,壓力越大。如圖

表面張力會(huì)像皮筋一樣收縮液體的表面積,同時(shí)壓力大(半徑小)的地方的水被擠到半徑大的地方,使得本來(lái)細(xì)的地方半徑變得更小。


隨著水柱下落拉長(zhǎng),半徑小的地方就沒(méi)水了,慢慢的就斷裂形成水滴。

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