一滴水,从空中落入水中,其具体的细节是什么?
每个视力正常的人,相信都见过这司空见惯的现象,但你能将这一细节说清楚吗?
麻省理工学院数学系的John Bush教授利用高速摄像机记录下来一滴水滴如何融入到水中的过程。在镜头下可以看到,水滴在水面上就像小朋友在蹦蹦床上一样,弹上弹下;当能量消耗完之后,水滴就会静止在水面上,并开始和水面直接接触。突然,水滴融入水面并产生新的一个小水滴,小水滴会向上弹起,然后再重复之前的过程。
为什么会这样呢?
John Bush教授通过实验和理论模拟揭示了在水滴融入到水平液面的过程中,“表面张力”起到的重要作用。水分子和水分子之间总是存在着相互作用,在水的内部,这种相互作用平均起来是零,但是在水和空气的表面上,水分子的密度相对较小,分子和分子之间的距离较大,分子所受的作用力主要为吸引力,其合力垂直于表面指向水的内部。因此水的表面就像橡皮膜一样有着弹性,总是想达到表面积最小的状态,这就叫做水的表面张力。正是由于水的表面张力,无风时的水面会保持平静,小虫子能够在水面上爬来爬去,落下的水滴会保持着接近球形的样子。水滴落到水面上能够被反弹回来,就是因为表面张力在起作用。
当水滴在空气中能量消耗殆尽,停留在水面上时,水滴的下端先和水面接触并且接触面逐渐变大;随着这个过程的继续,水滴里面大部分的水会被挤到下面的水里,水滴也慢慢变“瘦”,而水滴和
每个视力正常的人,相信都见过这司空见惯的现象,但你能将这一细节说清楚吗?
麻省理工学院数学系的John Bush教授利用高速摄像机记录下来一滴水滴如何融入到水中的过程。在镜头下可以看到,水滴在水面上就像小朋友在蹦蹦床上一样,弹上弹下;当能量消耗完之后,水滴就会静止在水面上,并开始和水面直接接触。突然,水滴融入水面并产生新的一个小水滴,小水滴会向上弹起,然后再重复之前的过程。
为什么会这样呢?
John Bush教授通过实验和理论模拟揭示了在水滴融入到水平液面的过程中,“表面张力”起到的重要作用。水分子和水分子之间总是存在着相互作用,在水的内部,这种相互作用平均起来是零,但是在水和空气的表面上,水分子的密度相对较小,分子和分子之间的距离较大,分子所受的作用力主要为吸引力,其合力垂直于表面指向水的内部。因此水的表面就像橡皮膜一样有着弹性,总是想达到表面积最小的状态,这就叫做水的表面张力。正是由于水的表面张力,无风时的水面会保持平静,小虫子能够在水面上爬来爬去,落下的水滴会保持着接近球形的样子。水滴落到水面上能够被反弹回来,就是因为表面张力在起作用。
当水滴在空气中能量消耗殆尽,停留在水面上时,水滴的下端先和水面接触并且接触面逐渐变大;随着这个过程的继续,水滴里面大部分的水会被挤到下面的水里,水滴也慢慢变“瘦”,而水滴和
