理科生的浪漫,洒个水都是...螺旋线的形状 | 正经玩

荔枝&荷塘&婷子 中科院物理所 前天

我们的浪漫

一般人不理解图片


实验器材


所标杯、吸管、筷子、记号笔、剪刀、热熔胶、水槽

图片

实验过程





首先将筷子伸进所标杯

在稍高于杯口处做标记


图片


用热熔胶将两根筷子交叉固定


图片


剪开吸管

注意接口处不要完全剪断


图片


将吸管固定在筷子上

只需固定红圈内的三处即可


图片


所标杯装满水

旋转筷子尾部

水会被“吸”到吸管中


图片


也可以使用水槽

防止水溅满整个桌面哦

(不要问小编为什么知道图片


图片


当你掌握了旋转的技巧

就可以转出一个漂亮的螺线啦图片


图片

原理解说




这个小“喷泉”的原理相信大家第一眼就能看出来了,那就是——离心力首先因为内外联通的关系,在装置入水时水就进入到了吸管。随后在我们转动这个装置时,吸管便成为了一个坡道,水在惯性作用下就会克服重力向外流出。

 

绕z轴以ω角速度旋转的吸管为非惯性参照系,距轴r处的水受到径向的、大小为图片的离心力,同时吸管内壁提供了使合力垂直于吸管方向的分量为0的支持力。所以只要我们提供足够大的角速度,使合力朝向吸管外侧,水就可以顺着吸管喷洒出来。

图片


而从实验中我们可以感受到这个角速度的要求很小。我们可以粗略地做一个估算:由于气压的存在吸管内部的水可以视为一个整体,因为靠外的、合力向外的液体会将靠内的、合力向内的液体“拽”出去。并且离心力对于r是线性的,所以可以平均考虑。


为了方便计算,我们假设吸管倾斜角度为45°,吸管长度为5cm。那么吸管内部液体的平均离轴半径就是1.77cm,需要克服9.8m/s2重力加速度,则需(23s)-1的角速度,换做频率就是3.8圈每秒。而由于作为轴的筷子半径不大,这个转速是很容易用手达到的~


上期回顾
No.274 这波漂移过弯,你打算给几分?| 正经玩
图片

01.碳纤维的实验分享如下:

图片


02.土豆的小伙伴的实验分享如下:

图片


03.我的世界666的实验分享如下:

图片


04.汤姆的实验分享如下:

图片


05.挚爱丶的实验分享如下:

图片


06.正义的实验分享如下:

图片

投票将于10月28日零点截止

票数前 两 将获得

大师扑克

一份

               分享赢得纪念品          

对于 本期实验 的投稿

我们将在 下期 进行投票

我们将为票数最高的 三位 同学

送去由中信出版集团出版的

《万物发明指南》

一本

图片

如果你忽然发现自己穿越到了只在历史书中读到过的古代,你该怎么办?面对陌生的原始社会,没有电、没有手机、没有网络……没有任何现代化的工具,你该如何生存下去?别担心,这本书可以帮到你!这是一部穿越人类发展时空、图文并茂的科普作品,追溯了人类发展历程中的重大发明发现,带领读者重新感受了人类文明的发展进程。本书编排精妙,切入点新颖有趣,是为一位不小心“被穿越”的旅行者而打造的生存指南,读者可以跟随作者的脑洞,搭乘时间机器返回那些曾经在传说中听过的时间、地点,根据具体的情境思考自己该如何生存。书中有详细的操作步骤,交互式设计令读者获得全新的阅读体验,展开一场别具一格的时空旅行和文明创造游戏。


投稿方式


图片

投稿时间截止到每周五晚十点。48小时没有和我们互动的用户,我们无法给您发送消息。为了防止联系不到获奖用户的现象发生,请投票最高获奖后及时联系我们。


往期回顾



图片

编辑:荔枝


近期热门文章Top10

↓ 点击标题即可查看 ↓
1. 屁股到底是怎么区分屎和屁的啊??!
2. 尼奥斯湖杀人事件:一个小小饱嗝竟致超千人死亡
3. 历史上"消失"的日期:我消失了,但仿佛又没消失……
4. 怎么才能让近视度数不再变高??
5. 你没发现飞机降落时都很奇怪吗?有人用这个物理规律造出了著名“怪物”飞机
6. 徒手画圆算什么?我家老师还会……

7. 电池总要充到100%?快住手吧你

8. 为什么手麻时会有针刺的感觉?| No.272

9. 你的大脑其实是个怂货

10. 在密铺的瓷砖背后,隐藏着令人毛骨悚然的幻影....
 点此查看以往全部热门文章 

图片

收录于话题
267
下一篇 这波漂移过弯,你打算给几分?| 正经玩