書名: 趣味物理學作者名: (俄)別萊利曼著 余杰編譯本章字數: 554字更新時間: 2021-10-29 17:59:27
3.墨水漩渦
如果將光滑的白色硬紙板剪成圓形,然后在中間插一根削尖的火柴棍兒,你就做好了一個陀螺。圖42左圖展示的陀螺大約是實際尺寸的一半。想讓陀螺旋轉的話,只要用兩只手指把火柴棍兒捻住,讓它旋轉起來,并且迅速地丟在平滑的地面上就可以了。
我們現在用陀螺做一個非常有意思的實驗。首先我們在陀螺上滴點墨水,在墨水還沒有干的情況下直接旋轉陀螺。等它徹底停止轉動時,再看看那幾滴墨水發生了什么變化:我們發現每一滴墨水都劃出了一條螺旋線。如果我們將這些螺旋線都組合在一起,一個漩渦般的圖形就會呈現在我們面前。

圖42 墨水在旋轉的圓紙片上流散
這種圖形類似漩渦并不是偶然的。你知道紙片上的漩渦表示什么嗎?
這是那幾滴墨水的運動軌跡。墨水受到了力的作用,就跟坐在旋轉的“快樂轉盤”上的人們一樣。因為離心效應的原因,墨水滴在離開圓心時,流向圓紙片上比墨水滴本身擁有更快圓周速率的地方,圓紙片在這些地方沿著墨水滴的下方滑過去,來到它的前面。就出現了這樣的情景:墨水滴好像落在了圓紙片的后面,處于半徑線后面的位置。所以它們的路線產生了彎曲,因此,曲線運動的軌跡就呈現在了紙片上。
無論是從高氣壓區流出的氣流(即“反氣旋”),還是流入低氣壓區的氣流(即“氣旋”),都會受到相同的力的作用,所以我們說由墨水滴產生的螺旋紋就是這些空氣漩流的真正縮影。