為什麼繩繩鏈鏈們都喜歡轉圈圈?| 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2021-07-10 13:27
原創:中科院物理所
不知道大家有沒有注意到
在繩子、蜂蜜下落時好像總是自動繞圈?
一定是某種神秘力量的作用
或者 它們就是喜歡轉圈圈…(bushi)

實驗器材
所標杯、蜂蜜、玻璃棒、鐵珠鏈、膠槍

實驗過程
首先用蜂蜜進行實驗
將蜂蜜沿玻璃棒倒入杯中
先從低處釋放

蜂蜜平穩的落入杯中
然後加大蜂蜜下落的高度

蜂蜜以摺疊形式下落
用鐵珠鏈從高處下落時
也出現摺疊的過程

改用粘度更大的熱熔膠

膠體落到杯底自動“繞圈圈”
原理解説
在生活中嘗試不同的液體下滴,會得到不同的現象,比如:水垂直落下、濺起水花;蜂蜜層層盤繞,形成小山式,或者像絲綢一樣一匹一匹堆疊起來;細細的項鍊掉在地上,也會神奇地疊成一個盤旋的小山包……物體落地的形態,和物體的粘度、受到的重力和摩擦力都息息相關。
對於粘度較大的流體或固體,比如黏稠的蜂蜜和細銀鏈,前面一段落在玻璃杯底,還沒有來得及擴散開來,後面的部分已經隨之下落螺旋排列,和前面的一起堆疊起來,稱為卷繩效應。堆疊的小山一邊慢慢塌縮、一邊接受着新落下的部分,會在特定的條件下形成奇妙的動態平衡。

卷繩效應的盤繞效果主要來源於:當我們改變液體的粘度、下落的高度等條件時,落下的形態也會各有不同。當下落距離很低時,還未來得及螺旋盤繞便堆在一起;隨着距離增加,螺旋盤繞的部分會給豎直部分一個水平的分力,使豎直部分左右搖擺;當下落距離過高時,螺旋部分幾乎無法再影響豎直下落部分的軌跡,因此流體的上段幾乎為直線,下段為堆疊的部分。
而對於粘度很小的流體,比如水,當水柱的一小段落下時,會在下一段水柱落下之前迅速在玻璃杯底鋪開,因此無法形成明顯的卷繩效應。