倒水时,为什么水会沿着杯壁流下来呢?
倒水时,由于水具有粘附力和内聚力,以及角度和速度的影响水会沿着杯壁流下来。
一般来说,普通液体倾向于粘附到其他表面(粘附)和聚集在一起(凝结),这是影响地球上每个水分子的两个特征。水分子之间或水分子与其他物质之间的“粘度”是由这两个特性决定的。
同一物质的分子之间存在内聚力,正是这种力使液体分子粘在一起。换句话说,附着力是不同分子之间的吸引力。由于粘附,液体总是想粘在坚硬的表面上,这就是为什么液体总是在试管中形成凹面。
分子水平上的微观力。事实上,重力不仅要克服粘着力,还要克服宏观力才能使飞机起飞,这与以前使用的“浴帘效应”相似。
科安达效应。简而言之,科安达效应是流体粘附并沿平面和曲面流动的趋势。当喷流从喷嘴喷出并扫过周围空气时,喷流比周围空气快。根据伯努利原理,速度越快,流体压力越低,反之亦然。
角度和速度。简而言之,水分子喜欢粘在一起,这通常会使水分子平稳地流出容器。水分子其实是喜欢黏在其他物质上,且流动时会有压力差,为了使水滴落,重力需要克服水分子和杯壁之间的粘附力,和科安达效应产生的水的升力。
倾倒角度主要会影响重力分量,从而影响流体的倾倒速度,这是很重要的一点。
然而,当你倒水时,水会在容器表面停留更长时间,因此水分子和杯壁之间的粘附力大于水分子之间的内聚力,并且压力差也会出现在容器的一侧,并且水会沿着容器的一侧向下流动。
此外,如果水从光滑表面倒出,通常更容易“顺着杯壁流下”。在大多数情况下,粘附力和升力的加起来的力太大,重力无法克服,因此液体会滑下杯壁,液体出现在不应该出现的地方是正常的。