6月8日的博文,介绍了小水滴在落入水面的过程中,由大逐渐变小,并一次次地从水面上跳起,像小精灵一般舞蹈的视频和内在原因。其实,关于小水滴的故事还有很多,这里再介绍两则。
1.像弹子一样反弹
我们都知道,橡胶有着很好的弹性,用橡胶制成的实心弹子球很多人都玩过。把一个弹子球竖直地扔到坚硬的地面上,它可以上下跳动很多次。其中的原因非常简单:弹子球在接触地面的时候发生形变,原来运动的动能转化为弹球的弹性势能,当形变达到最大的时候动能为零,弹子球重心不再下落。此后,弹性势能再转化为弹子球向上的动能,使其从地面上弹起来。弹子球在最终静止之前,可以上下弹动很多次。
水滴下落到坚固平面上的过程中,能否像弹子球那样也上下弹动很多次呢?法国大学的David Quéré教授利用小水滴和光滑的超疏水平面做了一个实验,以研究小水滴的弹性。超疏水平面是通过在平面上形成细小的微米大小的结构,这样小水滴在这个平面上会像在荷叶上一样保持水珠的形状,而不会像在一般平面上那样摊成薄薄的一层。
通过高速摄像机观察的结果表明,在此情况下,小水滴具有的弹性并不亚于橡胶弹子球。从高处落下的小水滴和平面接触的时候,形状略微发生变化,小水滴的动能转化成了弹性势能,发生形变的小水滴要恢复原状,整个水滴也就从平面上弹开来了。小水滴的弹性相当的好,在这个实验里,落到平面上再弹起的小水滴可以保有碰撞前90%左右的运动速度。
1.像弹子一样反弹
我们都知道,橡胶有着很好的弹性,用橡胶制成的实心弹子球很多人都玩过。把一个弹子球竖直地扔到坚硬的地面上,它可以上下跳动很多次。其中的原因非常简单:弹子球在接触地面的时候发生形变,原来运动的动能转化为弹球的弹性势能,当形变达到最大的时候动能为零,弹子球重心不再下落。此后,弹性势能再转化为弹子球向上的动能,使其从地面上弹起来。弹子球在最终静止之前,可以上下弹动很多次。
水滴下落到坚固平面上的过程中,能否像弹子球那样也上下弹动很多次呢?法国大学的David Quéré教授利用小水滴和光滑的超疏水平面做了一个实验,以研究小水滴的弹性。超疏水平面是通过在平面上形成细小的微米大小的结构,这样小水滴在这个平面上会像在荷叶上一样保持水珠的形状,而不会像在一般平面上那样摊成薄薄的一层。
通过高速摄像机观察的结果表明,在此情况下,小水滴具有的弹性并不亚于橡胶弹子球。从高处落下的小水滴和平面接触的时候,形状略微发生变化,小水滴的动能转化成了弹性势能,发生形变的小水滴要恢复原状,整个水滴也就从平面上弹开来了。小水滴的弹性相当的好,在这个实验里,落到平面上再弹起的小水滴可以保有碰撞前90%左右的运动速度。
