從細小縫隙狀噴口高速噴出的薄層水有時為什麼會扭曲成麻花形?
如果有水從一個細長的小小縫隙噴口高速高壓噴出,噴出的薄層水柱中心線是拋物線。但是有時薄層本身會繞自身中心線徑向旋轉一個角度,就好像水薄層被扭成麻花形一樣,然後就破裂開。這是為什麼?
因為水流流過管口時,上下兩側受到的摩擦力相同,出水時上下兩側的水流速度相同,而這時上下兩側水流同時開始做平拋運動,單純研究上下兩側的平拋線可以發現,理論上是兩根相同的拋物線,而兩根拋物線中間的水平距離隨著水流的噴出距離而減少,也就是向中間擠壓,而中間的水流部分還有保持原始形狀的動力,因此導致上端水流偏向,向左或向右倒去(具體方向還不知道怎樣計算)下側水流順應方向向相反的一側偏斜,這時中間水流部分的壓力被釋放,向兩側擴散,導致水流分叉,當然,這裡的空氣阻力也要納入討論範圍,但是應該不是主要因素。
恭喜你,你發現了引力波的振蕩模式。。。
你可以找個鑰匙環之類有點彈性的金屬圈,用四個手指橫捏捏,豎捏捏,體會一下。
引力波也一樣,如此伸縮振蕩的就是空間本身。用相互垂直的兩條臂,用激光干涉的方法測出兩臂的長度變化,就觀測到了引力波。謝邀。
流體力學我不懂,不過不想單純逗比,試著說兩句吧:我覺得未必這有什麼神奇的,比如你把液體的每個分子獨立研究一下,初速度不同的情況下在重力場牛頓力學支配下的拋物運動軌跡肯定不同,由於某種原因在管內液體各個部分初速度連續變化,那麼出來之後的軌跡形成的液面就自然是某種連續的形狀。然而這很可能沒什麼神奇的。一堆平拋或者斜跑運動而已。
不過也不排除有更複雜的流體力學框架內的相互作用。
當然,郭大俠所預言的引力波無處不在,水流也逃不出厄運這幾乎是一定的。噓噓的時候經常尿出這種形狀,媽的還以為前列腺炎恐慌了多年,畢竟還年輕失去功能多不好。直到今天我才知道原來是「引力波的震蕩模式」...真欣慰我的丁丁能在我進擊的物理之路上做出一個傑出的示範...
曾經走錯方向看了兩三個月的穩定性分析,基本上都是液柱液膜的穩定性發展。產生麻花狀是因為粘性以及空氣動力的作用,引入擾動形式就可以得到題主的結果~畢竟不熟,求輕噴
立著的板子受到點擾動就會翻倒下來,也很正常吧。
我猜平噴出來的不會再扭成立著的吧。尿了這麼多年為什麼我沒有思考這個問題…
推薦閱讀:
※離子的氧化性,與溶液酸鹼度有什麼關係?
※高壓下水會結冰嗎?
※粒子平均壽命是衰變常數的倒數怎麼理解?
※每個同類分子或同類原子它們的性狀是完全一樣的嗎?
※液面托起微小的金屬物品時,排開的水的重力在數值上是否等於物體的重力?即,表面張力和浮力是否等效?