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嘿,这是我,Destin。欢迎来到聪明智慧每一天。
我们今天会给你看一个挺酷的高速摄像。
这跟那些枪一点关系都没有。
其实这比枪甜多了,真的。
看看这个吧。这是一
管蜂蜜。
我知道这听起来有点怪,
但在这里我们有一个高速摄像机,我们想给你看
一个叫“液态绳子线圈效果”的东西。 以下是这个效果。
你只用将一些蜂蜜黏在这支筷子上,
然后让它自由落下。看看这个!
怎么样?这有多神奇!
这于液体的粘性有关, 这基本上是这个液体在堆积。
我认为这真的特别牛, 所以我们来用它拍一点
高速摄像, 然后我们会讨论
这里面的细节。 流体力学真的很神奇。
很容易将这个想成很简单的数学问题, 但是事实上人们已经研究这个效果
50年了。为了解释,我先得告诉你一些变量。
这一部分叫做“线圈”,让后这里是“线尾”。
线圈和线尾加起来组成总高,H。 这物质的流速是
Q,线尾上方的半径是a0,
让后线尾下方的半径是a1。
真正有趣的地方是这个 线圈的角速度,又称Ω。
液体同时也有我们必须想到的 内在的性质。液体密度是ρ,
让后它的表面张力系数是γ。 运动粘度是μ。
好了,简单的说,粘度是
物体浓厚的程度。 粘度是液体抵制
剪切或拉伸的应力的量度。 动态的粘度是用厘泊
作单位的,但运动粘度是用斯作为单位的。
运动粘度同时也被叫做“动量的扩散系数”。
这个东西如果你想一下就会理解的, 动量在一个液体内扩散。
就如你在这里可以看到的,很明显糖蜜 和蜜的混合物粘度最大。
好了,如果这些专业用语使你感到无聊,等着。 片尾有一个淋浴场景等着你呢。
但是如果你像我一样,想知道到底 这是怎么回事,用数学怎么解释,我们这样看吧。
你现在看到的是4种科学家可以用我们之前
定义的变量解释的流体 我们用这个开始吧。
这是粘性流态。这里的原理是 当H,或说液体落下的高度
较小时,流体不得不
自然的形成一个螺旋状因为 流体得给自己让路。
好了这个用来解释线圈的角速度的等式有趣的地方是
这里面没有运动粘度的系数。 这真的很有趣,
看在它被叫做“粘性流态”的份上。 好,这里的第二种状况是
叫做重力流态。 差不多就是
当高度升高时,重力开始做主 然后就开始拉升
这个液体了。就是说液体的 粘度在抵制被
拉升,这是这个等式开始包含运动粘度的原因。
同时这是线圈开始匀速稳定的绕圈的时候。
这是我们之前所拍的高速摄像的状况。
我们要讨论的第三种状况是 惯性流态。现在,随着高度的增大,
线尾会被拉得很长很长,让后 线圈会变得很快
很窄。 现在你会发现在等式里线尾下方的半径
是在分母里,同时被升到了十次方。
如果你现在想想看,这意味着 半径越小,
线圈的角速度越大,这是有道理的。 好了,第四种流态
是我爱科学的原因。我们只知道在重力流态
和惯性流态之间的莫一段,所有的 一切都不管用了。突然,
你会从一个稳定的线圈环绕变到莫种 无厘头的“8”字形或甚至跟古怪的东西,
但是如果高度再增大一点,突然 你又回到了一种稳定的状态。
在高一点,它又不稳定了。 所有的一切都很古怪。线圈绕速
大幅度的变化着,但看上去像是有一定的 规律但我们不知道为什么。
这个很有趣。有人做了一个很复杂的研究, 我将链接放在下方的说明里了。
你可以去自己研究一下。 我感觉我们作为人类真的很神奇。
我们能够理解周边的很多事物, 但是仍然在挣扎理解这些很小的事物。
如果你想知道我为什么做了这个视频 信息也在说明中。
天啊,这突然变得很怪异了, 有没有?每一天
你可以在你自己的淋浴中看到液态绳子线圈效果。 挺简单的。就拿出你的
洗发水,这是一个粘度比较大的液体, 然后卡死它的流速
和高度,等一会儿,
你就会看到液态绳子线圈效果了。真的挺酷的。
你可你改变一些变量然后看看不同 的变脸会怎么影响到这个效应。
提前说好,我不对你用的多余的洗发水负责。
我是Destin。你天天都在变聪明。 再见!