为什么洗澡的时候浴帘总想抱住你?
这是个很常见的生活现象。如果你曾经和浴帘交过手,你就会发现这家伙特别喜欢在你洗澡的时候粘住你。但是当你把水关掉了以后,它又一本正经地立正站直,假装什么都没有发生过。
许多曾经用浴帘洗过澡的人都会感到心很累,这到底是洗澡还是洗浴帘?浴帘为什么比喵星人还调皮?
一开始,有人认为这是气体对流造成的。
比如你开着热水洗澡的时候,浴帘里的空气被加热,温度变得比浴帘外的空气高。按照对流的原理,这些湿热的空气在浴帘里往上爬,使浴帘里下面的气压变低,上面的气压变大。
这么一来,浴帘外的空气就想挤进来看看怎么回事,于是浴帘就会被想看热闹的冷空气撺掇着抱住你。
听起来好像很有道理啊,这么说起来就不是浴帘想和你玩,而是空气想和你玩了咯。
不过奇怪的是,夏天用冷水洗澡的时候,浴帘也想和你一起洗澡。这又怎么解释?
有人想到,那可能和伯努利大叔
(伯努利效应)
有关系吧。还记得大人要你不要接近运动的火车吗?那是因为伯努利大叔说,运动的空气的气压比较低,会把附近的物体,比如你吸进去。洗澡的时候,莲蓬头里的水流也会带动浴帘里的空气流动。空气一流动,气压不就变低了吗?
真的是这样吗?
2001年的时候,这个现象触动了一个物理学家。实际上这个人以前从来没有遇到过浴帘抱住自己的情况,直到有一次他去岳母家洗澡,然后那片薄如蝉翼的浴帘就紧紧地抱住了他的大腿。
这个叫做大卫·施密特
(David Schmidt)
的物理学家这样回忆当时的场景:“它美美哒吸住了我的腿”。大卫·施密特当时是马萨诸塞大学安姆斯特分校(UMass Amherst)
机械和工业工程系的助理教授。
施密特的专长是研究飞机和发动机的燃油喷嘴。他利用职务之便,用一个其他公司设计的计算机模型来研究起浴帘的奇怪行为。用别人的模型研究自己的生活现象没什么不好的啊,毕竟,莲蓬头就好比是一个大码的燃油喷嘴嘛。
他首先用计算机画了一个岳母家的浴缸、一个莲蓬头和一根浴帘的杆子。然后设定莲蓬头每分钟流出30升的水,一共流30秒。
他的计算机没日没夜地跑了2个礼拜以后终于算出了结果。原来,当你洗澡的时候,莲蓬头喷出的水使浴帘里的空气形成了漩涡,就如同一个迷你飓风。这个漩涡的中心的气压非常低,就好像是飓风的风眼一样,就是它把浴帘吸过来的。
只要莲蓬头一直在出水,这个漩涡就一直存在。你洗澡时候的水流越大,浴帘越轻,那么就越有可能被浴帘裹住。
那么漩涡是怎么产生的呢?
施密特认为这是两个物理效应的结果,一个是伯努利效应,一个是驱动空腔。
伯努利效应就是文章开头提到的那个解释——莲蓬头喷出的水流带动浴帘里的气体流动,使浴帘里的气压变低。
产生漩涡的另外一个力量就是驱动空腔
(driven cavity)
。驱动空腔指的是莲蓬头喷射出的液滴产生的现象。虽然莲蓬头喷出的水一开始受重力的影响落得很快,但是后来却因为气动阻力(aerodynamic drag)
减速了,并把能量传递给了浴帘里的空气。
这些接受了水滴功力的空气开始水平旋转。也就是说,就是莲蓬头的水滴的减速使你的腿附近产生了漩涡。
不出所料,施密特因为认真研究了浴帘的奇怪癖好拿到了2001年的诺贝尔奖...
搞笑界的...
后来有人提出,施密特你应该做几个实验来验证一下你的计算机模型啊!但可惜的是,施密特不想再和浴帘聊下去了。更加雪上加霜的是,他的老婆还对他说,你再研究浴帘的话以后就给你的墓志铭写“研究浴帘的家伙在此沉睡”…
所以怎么样使浴帘不要抱住你的大腿呢?施密特给了下面这些建议:
买重一点的浴帘
把莲蓬头放到离浴帘远一点的地方
在浴帘下面剪几个洞
半开着浴帘洗澡
本文转载自公众号“把科学带回家(ID:steamforkids)”
《环球科学》2月刊现已上市
欢迎点击
阅读原文
购买
- 老板:为什么普工拿4500工资年后还那么多人辞职呢?原因很扎心!
- 一个是皇帝一个是国王,为什么李世民死了要下地狱,他却不用
- 晚上睡不着的时候,就看看这段话,这就是人生
- 农村合作医疗普及那么久以来为什么还有那么多农民不参保?
- 为什么德国士兵要用毒气来杀害犹太人?真相让人感到心酸
- 为什么日本人这么喜欢切腹自尽?原来这才是背后真正的原因
- 包饺子的时候只要在馅中加上这一物,让你包出的饺子好吃不油腻
- 横扫世界的朝代为什么会迅速灭亡?这个朝代究竟有多腐败
- 三分熟和七分熟牛排相遇,你知道它们为什么不打招呼吗?
- 慈禧太后为什么越老越风*骚?