水也有脾气？如何“安抚”迅猛的水流 | 正经玩

中科院物理所

2小时前

原创：中科院物理所

　　一开水龙头被喷一身

　　倒水总是顺着边缘浇灌自己T T

　　有上述经历的小伙伴扣1

　　水是不是和我过不去？

　　那只能和它好好沟通交流一下了！

　　实验器材

　　所标杯、剪刀、气球、图钉、胶带

　　实验过程

　　首先给气球灌满水

　　贴上一块胶布

　　用图钉在胶布上扎一个孔

　　水从小孔中喷射出

　　用手轻抚小孔表面

　　可以看到水更改了流动方向

　　顺着气球表面流动

　　原理解说

　　让水流产生这种弯曲变化的其实是我们的老朋友康达效应，大家可以回忆一下用杯子或者盆倒水时那不听话而洒满地的水。

　　康达效应本身是个复合效应，由水流带动空气流动，形成低压区从而与物体吸引，吸附于物体表面后通过水与物体间的粘合力形成稳定的流动。有论文分析毛细效应也阻碍了水流的离开。所以康达效应的大小与水流初速度、物体的形状、物体的亲水性等性质都有关。

　　有关康达效应本身有很多有趣的小实验，比如用勺子吸附水龙头流下的水流等（戳我回忆原文）。而这次的实验我们考虑了康达效应的两个阶段。

　　在给扎孔的气球合适的膨胀度以及角度下，出射的水流本身流速很高，不会被气球所吸附，但在我们用手将水流“摁”在气球上时，水与气球的吸附作用足够强，使得水流能够维持在弯曲的状态。

　　不过这个状态是不稳定平衡，随着水的排出气球收缩使得球面发生了变化，以及由于水与球面的吸附作用被湍流所破坏等原因，水流最终被“弹开”。

　　上面我们提到过康达效应与水流速度有关，事实上随着气球越来越小，每次按下水流后弹起的时间越来越长，收缩到一定程度时水流的弯曲可以一直保持到水流光的时候。