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水柱越来越细,从微观角度分析,同一时间同一水平面落下的水滴中,难道有的比另外的下降得更快了吗

时间: 2023-01-30 16:00:33 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 95次

水柱越来越细,从微观角度分析,同一时间同一水平面落下的水滴中,难道有的比另外的下降得更快了吗

水龙头向下流动的水柱越来越细

我们都知道,一个下落的物体由于受重力作用是越来越快的!!!!!!(不计阻力)
最主要的原因是:
水流刚从水龙头流下时,此时水流流速小,在下降过程中,速度不断加大,从H=1/2gt^2,可以看出,水流中相邻的两点之间的距离是不断扩大的,即水流的长度要加长,但水柱的体积不变,所以水柱要变细,如果再继续往下流,水柱还会变细直至出现分离而断开,最后形成许多小水滴下降。
水往下流,重力势能减小,流速加快,同时周围的空气流速加快于是气压减小
导致外界大气压向里压压细了水柱

把水龙头开小水柱越往下越细最后破碎,为什么会这样?

水柱破碎的主要原因是断裂成液滴后,表面积比水柱小。与直觉相反,但这是真的。请着重看第二部分计算。 此现象叫做Plateau–Rayleigh instability,足够长度任何直径的水柱,在一段时间内都会断裂,断裂的时间取决于水柱直径,直径越小,断裂发生的越快。关系式为文中式。原因是水流内部存在各种扰动,这些扰动是增强还是衰减取决于自身波数和直径,关系式为文中式,由图4看出扰动增强的最大速率在kR = 0.697处(k为波数,R为水柱直径)。由此得到式。重力加速度在这里的作用是增大流速、减小截面(具体计算为教案第一部分,应用伯努利方程),使得断裂发生得更快。那么我们关小水龙头,或者用毛细管水龙头,为什么不会看到稳定时间较长的细水柱,这里涉及的是另一个问题,情况更复杂,此现象中没有水滴聚成水柱的过程。况且这个假设使得水柱的截面不变,这是不符合流量守恒。严格计算速度和截面大小应该按照伯努利方程,虽然当韦伯数趋于无穷时,可以简单的用重力加速度近似计算出某高度的速度。请不要把表面张力说成是使水“连在一起不会分散”的力,那个是水分子间的内聚力,严格的说是相互吸引的范德华力和氢键。表面张力的产生原因如下:由于表面分子缺失一个“内聚力相互作用对象”使得能量变高,而自发过程是能量变低的,因此液体的表面会趋向于最小。这个断裂过程是一个液体表面积变小的过程。此题中,管道外水流仍然是圆柱,可以计算雷诺数,但我认为是否湍流状态和空气阻力一样,不是决定因素。这个现象的主要应用是喷墨打印机的喷头设计。

来计算什么时候从龙头的流出的水可以由水滴变成水柱。为了简单,我们不考虑空气阻力的影响。为保证1)中的临界状态的水柱不会破碎,当滴一滴下落距离是L时(耗时T0),水流量的大小刚好流出第二滴,水流量是V/T0。当第一个水滴再下降一个L时,耗时T1,T1<T0,要保证水柱不断,T0+T1的时间里,必须再保证至少有两滴水滴落,在T0+T1时,三滴水刚好排成一条直线,以此类推。 因为忽略空气带来的影响,所以水滴在各个时间的下降速度是一个时间的参数,取值范围由龙头距地面的高度决定,并可以以此反推流量。水柱破碎的时间 T = f(h,l)的函数,h是龙头据地面的高度,l是水的流量。

谁来帮助我解答

各位 请帮我一个忙啊rn 1 为什么水满而不溢rn 2 为什么把水倒置过来水会洒落rn 请用物理知识解答
简单一句话表面张力
在日常生活中,我们对见到的一些现象可能已经习以为常,认为它们理
应如此,但是为什么会这样,就没有过多地去想了。比如,下过雨后,我们
可以见到树叶、草上的小水珠都接近于球形;不小心打碎了体温计后,里面
的水银掉到地上,小水银滴也呈球形。另外我们也可以表演一个小魔术,在
一杯水里,小心地把一枚针水平放置在水面上,针浮在水面上而不沉于杯,
并且在针下面的水面上形成一个凹面。如果做得相当熟练,你甚至可以用钮
扣、小巧的平面形金属或硬币来代替针。所有这些现象都与表面张力有关。
那么,什么是表面张力呢?原来液体与气体相接触时,会形成一个表面
层,在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力,它能使液面自动收
缩。表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的。处于液体表面层中的分
子比液体内部稀疏,所以它们受到指向液体内部的力的作用,使得液体表面
层犹如张紧的橡皮膜,有收缩趋势,从而使液体尽可能地缩小它的表面面积。
我们知道,球形是一定体积下具有最小的表面积的几何形体。因此,在表面
张力的作用下,液滴总是力图保持球形,这就是我们常见的树叶上的水滴按
近球形的原因。
表面张力的方向与液面相切,并与液面的任何两部分分界线垂直。表面
张力仅仅与液体的性质和温度有关。一般情况下,温度越高,表面张力就越
小。另外杂质也会明显地改变液体的表面张力,比如洁净的水有很大的表面
张力,而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小,也就是说,洁净水表面具有
更大的收缩趋势。
不光液体与气体之间的表面层,液体与固体器壁之间也存在着“表面
层”,这一液体薄层通常叫做附着层,它也一样存在着表面张力。这一表面
张力决定了液体和固体接触时,会出现两种现象:不浸润和浸润现象。水银
掉到玻璃上,是呈现出球形,也就是说,水银与玻璃的接触面具有收缩趋势,
这种现象为不浸润。而水滴掉到玻璃上,是慢慢地沿玻璃散开,接触面有扩
大趋势,这种现象为浸润。水银虽然不能浸润玻璃,但是用稀硫酸把锌板擦
干净后,再在板上滴上水银,我们将会看到,水银慢慢地沿锌板散开,而不
再呈球形。所以说,同一种液体能够浸润某些固体,而不能浸润另一些固体。
水银能浸润锌,而不能浸润玻璃;水能浸润玻璃,而不能浸润石蜡。
浸润和不浸润两种现象,决定了液体与固体器壁接触处形成两种不同形
状:凹形和凸形。
现在我们就明白了前面介绍的小魔术中,硬币不沉没的原因了,它实际
上利用了水具有很大的表面张力的性质和不浸润现象。如果我们事先把硬币
表面涂上一层油,硬币就可以轻易放在水面上而不会沉没。在工程技术和日
常生活中,人们经常利用水不溶解油这一特性。像在纸伞上涂油漆做成雨伞;
给金属器材涂机油,防止因水引起生锈;甚至在选矿方法中,也用到水不浸
润涂了油的物体的性质。浮选矿法就是把砸碎的矿石放到池中,池里放上水
和只浸润有用矿物的油,使它们涂上薄薄一层油,再向池中输送空气,这样
气泡就附在有用矿物粒上,把它们带到水面,而与岩石等杂质分离开。
表面张力产生的一个重要现象是毛细现象。也就是说浸润液体在细管里
上升,不浸润液体在管里下降。我们可以很容易做一个小试验来观察这种现
象。把细玻璃管放入盛水的槽中,这时水很快从细玻璃管中上升,管中的水
平面比水槽中水平面还要高,管子越细,上升越高,并且管中水面是凹形的。
若水槽中放的是水银,情况则恰恰相反,管中液面低于水槽中水银的平面。
浸润液体为什么能在毛细管中上升呢?原来,浸润液体与毛细管内壁接
触时,引起液面凹形,而表面张力是沿着液面切向作用的,所以沿着管壁作
用的表面张力形成一个向上的合力,使得管内液体上升,直到表面张力的向
上拉引作用和管内升高的液柱重量相等为止。同样的道理,对不浸润液体,
毛细管壁的表面张力的合力方向向下,使管内液体下降。
我们平常所见到的用毛巾擦汗、粉笔吸干纸上墨水等现象都可用毛细现
象来说明,毛巾、棉花、粉笔、土壤等物体,内部有许多小细孔,起着毛细
管作用。在酒精中,用棉线作灯芯,可以使酒精沿灯芯上升;而若用丝线来
作灯芯,可能点不着酒精灯。这是因为酒精不能浸润丝线,在丝线灯芯中酒
精是下降的。
毛细现象对植物生长也具有很重要的意义,它们所需要的养分和水分就
是由根、叶子和茎中的小管从土壤中吸上来,输送到绿叶里的。这就象不停
止的抽水机,不知疲倦地把水分、养分送到植物的每一个细胞。另外,土壤
中有很多毛细管,地下的水分沿着这些毛细管上升到地面蒸发掉。如果要保
存地下的水分来供植物吸收,就应当锄松表面的土壤,切断这些毛细管,减
少水分的蒸发。所以农民常在雨后给庄稼松土,来保持水分。
利用毛细现象,人们还生产出各种钢笔、签字笔和彩色水笔。当用它们
在纸上书写时,纸马上显现出字迹来,这是我们平日所见惯了的,但却很少
有人想到,为什么写字的时候,墨水会源源不断地出来,而不写字的时候,
它就不跑出来?现在我们已经知道,这是依靠钢笔身上一系列毛细槽和笔尖
上的细缝,把笔胆内的墨水输送到笔尖;而签字笔和彩色水笔的笔尖是与一
根细长的管子相连,管内壁有吸满了墨水的棉卷,有的彩色水笔笔尖也是用
含多个毛细孔的材料做的。写字时,笔尖一碰到纸,墨水就附着在纸上,并
在纸上面留下字迹。
当不写字的时候,墨水为什么不流出呢?我们仍可做另一实验来解释。
把一块硬纸板盖在盛上水的玻璃杯上(杯内不必装满水),按住纸板,迅速
将杯子倒过来,并把手从硬纸板上移开。此时,发生一奇怪现象:硬纸板停
在原处,水仍留在杯内不流出来。难道一杯水的重量推不动一张纸吗?不是
的。这是由于大气压强与水的表面张力共同作用的结果。当把玻璃杯倒置后,
水柱有些下降,这就减小了杯内的气压,水柱顶部与底部之间的压力差克服
了水柱本身的重量而使杯内的水流不出来;水与纸片和水与玻璃之间的表面
张力也使纸板保持在原来的位置上。不写字的时候,笔内的墨水不流出来的
道理也是一样的。
表面张力的用途远不止以上所谈到的这些,在生物学、医学及微循环系
统中,它也有着广泛的应用;玩具制造厂也常利用它生产出各种有趣的玩具。
1我就不用回答了,2很简单..............就是重力原理,水倒置过来,受到地球的吸引力自然洒落
水有张力!
水有重力!
张力和重力
1表面张力

水从水龙头流出后,下落的过程中水流逐渐变细,从物理学的角度解释这是为什么?

水流单位时间内流出的水量是一定的,也就是说体积一定,而由于其重力势能在其下落过程中转换为动力势能,也就是说它下降的速度越来越快,即在单位时间内通过的距离变大,但是体积又是一定的,所以就只能减小横截面积,也就是你说说的变细了。
先出来的水速度总是大于后出来的水,于是拉开的距离越来越大,由于流速不变,即拉开的2个点之间的水量是一定的,而距离变大,即水柱会变长,那么截面积只有变小了,即水柱变细。回答完毕,望采纳。
水龙头单位时间的流量是一定的,但是水在流动过程中随着势能的减少动能在增加,流速加快则水流横截面积变小,所以水流会逐渐变细。
水龙头流出后,下落的过程中流速加快,压强减小,大气压不变
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