#今天要来点物理吗?##流体力学[超话]#
利用物理原理在5秒内喝掉一整瓶饮料?
瑞利-泰勒不稳定性(Rayleigh–Taylor instability)
把装满液体的瓶子,在瓶口处放一张纸片,然后倒转瓶口朝下——瓶中液体没有流出。这是最常见的、用于验证大气压的实验。
挪去纸片,则液体就会流出。那么,为何大气压此时不能直接托起液体?
能从口朝下的瓶子里倒出液体(也就是空气气压无法直接支撑)的原因是瑞利-泰勒不稳定性。它是经典流体力学和等离子体物理中的常见不稳定性。
当较重的流体在重力或加速度作用下处于较轻流体的上方时,界面上的小扰动会因重力效应而迅速增强,导致较重流体向下渗入轻流体,而轻流体则会上升,形成特征性的“指状”或“蘑菇云”结构。最后界面会发展为复杂的非线性结构,甚至混合成为一团乱流。
这种不稳定性让气压无法托住液体层,同时也会阻碍液体的流出速度。
如果直接瓶口朝下,会看到瓶中出现一个个大小不一的气泡,它们是倒水时进入瓶中的空气非线性结构。这些气泡会阻碍水的流动。
视频里的人劲摇晃瓶子,可以看到瓶子里的水快速旋转起来,形成一个漩涡,这会创造出一个从瓶口到最高水面的气流通道,降低空气对水的阻力,这样瓶子里的水就可以快速流出。
国内厂商举办的啤酒大赛,能上场的一瓶在三四秒之内,也是类似的技巧。只不过表情不会如这个视频那么浮夸。 http://t.cn/A6dXPXj2
发布于 黑龙江
