漩涡中的物体为什么被卷入漩涡中心
2014-09-11 11:09阅读:
漩涡中的物体为什么被卷入漩涡中心
关于这个问题书上给出的标准答案虽然看上去很有学问但其实并不符合事实,下面就以一个伸手可及的实验来推导出漩涡中物体被卷入漩涡中心的真实原因。
搅动一盆水使水旋转起来,当水流稍平稳,向旋转着的水中从中心到外圈投入一些小纸片(业余条件下只能想点土办法),这时你会看到小纸片的移动速度是不一样的,从中心向外小纸片移动速度依次增加。根据此观察事实可知漩涡中水流的线速度从中心向外圈依次增加。又根据漩涡的漏斗形状可判断漩涡的上部水流速度大于下部水流速度。漩涡的这两个特点把漩涡中的水分割成无数条运动速度不等的流线。根据以上经过试验和观察所得出的结论可以对漩涡中的物体为什么被卷入漩涡中心这个问题作如下回答。
落入漩涡中的物体在水流的作用力下随着漩涡自转的方向运动,因为物体内侧水的流速比物体外侧水的流速慢也就是说水流对物体外侧的作用力大于水流对物体内侧的作用力,因为物体本身没有动力使运动速度慢的内侧跟上运动速度快的外侧更不能逆流而上,所以物体只能被运动速度慢的一侧逐渐拖入漩涡的中心。漩涡上部流速快下部流速慢的特性也使物体被拖入漩涡的底部。