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水珠是怎样在水面上滑行的?
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水珠是怎样在水面上滑行的?
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喷泉是我们常见到的一种景象,水从高处向上喷出,再四面散开落入水池中,假如在水中加一些溶剂,还可以形成彩色喷泉.可你注意到吗,从高处落下的小水珠有时并不立即溶于水池的水中,而是保持球形或椭球形状漂浮在水面上,到处游动,要过上几秒钟才消失,这是什么原因呢?
大约一百多年前,人们就注意到这种现象,后来人们对此现象提出了一种解释,即认为,水滴刚刚到达水面时,会在水滴的下方截留了一厚约10～1000毫微米的空气层,其压力足以使水滴底部产生波纹,如同水滴引起水面的波纹.水滴的寿命取决于空气从环绕波纹的区域里较狭窄间隙中泄出的快慢.当空气层薄到50毫微米以下时,就会被水滴压裂,水珠不是并入水面内,就是重新形成较小的水珠.
空气从水珠下狭窄间隙中泄出的快慢和以下几个因素有关：水面可能存在的不平衡的表面张力；水面与水珠表面粘度；截留在水珠下的空气粘度.当空气泄出时,它试图把水面的表层一块儿拖走.如果水面的粘度高,水与空气的流动就要受到阻滞,水滴就要持续较长时间.这时若在水中加入去垢剂,水和空气的阻滞增加,水珠浮动时间就会增加,达到几分钟,甚至达到20分钟.去垢剂虽然增加了水的表面张力,但它却增加了水的表面粘度,最终是延长了水珠浮动时间（水珠的寿命）.如果用粘度较大的气体,如二氧化碳气,或粘性液体代替空气,则它泄出的速率降低,水滴寿命延长.当水滴放出的蒸汽使水滴下的液面张力减小时,则刚刚处于被污染区域之外的较强的表面张力将把水珠下的液体水和被截留的空气一起径向拉走,因而缩短了水珠的寿命.
大约一百多年前,人们就注意到这种现象,后来人们对此现象提出了一种解释,即认为,水滴刚刚到达水面时,会在水滴的下方截留了一厚约10～1000毫微米的空气层,其压力足以使水滴底部产生波纹,如同水滴引起水面的波纹.水滴的寿命取决于空气从环绕波纹的区域里较狭窄间隙中泄出的快慢.当空气层薄到50毫微米以下时,就会被水滴压裂,水珠不是并入水面内,就是重新形成较小的水珠.
空气从水珠下狭窄间隙中泄出的快慢和以下几个因素有关：水面可能存在的不平衡的表面张力；水面与水珠表面粘度；截留在水珠下的空气粘度.当空气泄出时,它试图把水面的表层一块儿拖走.如果水面的粘度高,水与空气的流动就要受到阻滞,水滴就要持续较长时间.这时若在水中加入去垢剂,水和空气的阻滞增加,水珠浮动时间就会增加,达到几分钟,甚至达到20分钟.去垢剂虽然增加了水的表面张力,但它却增加了水的表面粘度,最终是延长了水珠浮动时间（水珠的寿命）.如果用粘度较大的气体,如二氧化碳气,或粘性液体代替空气,则它泄出的速率降低,水滴寿命延长.当水滴放出的蒸汽使水滴下的液面张力减小时,则刚刚处于被污染区域之外的较强的表面张力将把水珠下的液体水和被截留的空气一起径向拉走,因而缩短了水珠的寿命.
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