「抽水馬桶抽水的時候會形成漩渦是地轉偏向力造成的」這個statement是謬論?
實際上是馬桶的構造?
參考http://songshuhui.net/archives/7126我小的時候看科普書,也對文章開頭的說法深信不疑。直到有一天雨後,我看到樓下的沙井蓋上面兩個排水孔中水流的旋轉方向是一個順時針一個逆時針之後,我就不再相信這種說法了。要是真的是科里奧利力導致的排水孔水流打轉的話,應該兩個方向相同才對,怎麼能一個順時針一個逆時針呢?
但這只不過是一個例子,還不能說明所有排水孔水流旋轉方向都不是由科里奧利力引起的。但是我們只要稍微估算一下就會知道水流漩渦產生的原因是不是科里奧利力了。假設水流跑得跟劉翔差不多快,也就是10米每秒的樣子,而且速度完全平行於地面。即使這樣,水流受到的由於科里奧利力產生的加速度最多也只不過是0.001米每平方秒。如果馬桶的直徑有1米,而水流是從馬桶邊徑直衝向中心的話,到達中心的時候由於科里奧利力產生的偏轉還不到半毫米,根本就產生不出什麼看得見摸得著的效應,更何況是我們平時看見的漩渦了。如果連在這個巨型馬桶中的高速水流都產生不出看得見的效應的話,就更別說那些可憐的小馬桶和排水口了,沒戲的。
實際上,排水口和馬桶們產生漩渦的原因多半是由於它們自身的構造問題。有的馬桶就是特地設計漩渦式沖水的,這樣的話無論你把它挪到地球上什麼地方它都只能產生同一個方向的漩渦。而對於一般的排水口,由於結構,有時候它們會偏好形成某個方向的漩渦,而更多的時候是兩種旋轉方向的漩渦都會出現,不信你試試就知道了。
先取一個最理想化的模型來和你解釋:在水流通過一個小孔向一個很長的管道下流的時候,在剛剛打開蓋子的初始時刻,水完全覆蓋了小孔,這時候由於管子很長,而壓力在空氣中最高只能以聲速傳播,形成了一個阻礙水向下流的壓強。這個壓強就要求必須向上透氣,下層的空氣流動到上層,上層的水才能流到下層。如果水是一種完全沒有粘性的液體,將以湍流(就是亂流動)的形式向下流;而水具有粘性,就要用一種規律的方式下流,自然會以自發形成漩渦形式,使得漩渦的中心作為通氣孔,讓上層的水能與下層的空氣得以流動。在這個平衡形成的過程中,水流在做湍流運動,體系處於一種混沌的狀態。因為混沌系統過於複雜,可以看做其結果是隨機的。任何微小的力都會影響(是影響而不是決定)最後的結果。那麼,在微小的科里奧利力的影響下,絕大多數的水向下流的過程都會形成同向的漩渦。就像煙頭雖然小但是,森林火災的火焰是煙頭的火焰引起的。
再說你舉的例子好了。我不太清楚你看到的相反的漩渦到底是什麼情形,我猜一下,如果猜錯了就當我2了。這兩個漩渦是不是形成於同一個井蓋上的兩個眼,或者說兩個漩渦比較接近並且兩個漩渦之間是有關聯的。比較近的兩個漩渦有點像是兩個齒輪咬合在一起了,只有相互反向轉動才轉的順。你在上面幫我算了,一個漩渦可以對另一個漩渦的作用是要比科里奧利力大的多的,所以,反向漩渦的形成與科里奧利力無關,而主要取決於there are兩個漩渦。
另一個你說的有特殊形狀的馬桶。一般的抽水馬桶在沖水瞬間,要形成我上面說的情況:要先形成湍流,再形成平流的漩渦,這個湍流的過程就會濺起水花。就是為了減少水花,為了縮短湍流的過程,加速形成漩渦,造馬桶的時候才故意刻上去紋路使得漩渦更容易形成,用紋路的影響代替科里奧利力的影響加速形成漩渦。看到的事實與理論聯繫不起來的時候,有可能是理論錯了,但是更可能是自己沒有理解清楚理論,或者沒有理解清楚理論是怎麼作用於現象的。是謬論,自己估算一下就知到,這個尺度上,科里奧利力的影響很小的,遠小於結構產生的不對稱。
抽水馬桶抽水的時候會形成漩渦是地轉偏向力造成的」這個statement是謬論 !對,是謬論、無干擾情況下,自由放水確實會導致北逆南順。馬桶,包括洗澡放水就不一樣了,水的初始流向佔大部分因素,很多干擾。
下次洗澡放水時候可以試試,用手就可以改變方向。
我也不理解。
以外太空為參考系,地球自西向東轉;以地球為參考系,不就是外太空自東向西圍著地球轉?那地球就是靜止的啊,這樣的話,何來地轉偏向力?就算是轉的吧,從不同緯度自轉線速度差角度考慮,向北、向南流的右偏,向東、向西流的不偏;從地心引力加速度與原速度的速度合成角度考慮,向北、向南流的不偏,向東、向西流的卻是都向南偏!也就是說向西流的應該是向左(南)偏!跟地理教科書上說的「北半球都向右偏」相違背!!
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