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弯曲的水流
浏览: 6791次 日期: 2019/11/28 9:46:59         [关闭此页] [打印本页]


展示内容

展项主要利用音频发生器产生不同的声波频率并作用在水流线上,我们就会看到弯折的水流,这是由于声波在传播时,遇到障碍物水流线,则对水流线形成压力,于是,水流线得到一个水平方向的力,水流线会在受力点上发生折弯。当水流线受到不同方向和大小的力的作用时,水流的弯曲程度也不同。

展示原理

展项涉及的科学知识很丰富,包括:水分子间的作用力、牛顿力学、声波和视错觉等。当水流刚刚离开出水口时,会受重力作用往下落。但是由于水分子间作用力表现为引力,水分子间就像小朋友们手牵着手一样,不会分开,所以我们看到的是成束下落的水流。

我们看到的水流发生折弯现象,是怎么一回事呢?

声波在传播的过程中,遇到障碍物时,会对障碍物造成一定的压力。通过音频发生器发出声波,让水流在下落过程中受到来自水平方向的压力,水流就会在受力点发生折弯。如果只是瞬间受到一个水平方向的力,则只会发生一次折弯。只有当水平方向的力按一定频率周期性出现时,每次流经该作用力点的水都将发生折弯。因水的粘度的存在,水流会折而不断;并且由于惯性,水流会保持连续的弯曲状态。

当声波是简单正弦波时,声波对水流的压力大小呈正弦变化,使水流看起来是一条正弦波形。但当竖直水流在出口处受到互相垂直的两个水平作用力时,在两个水平作用力和重力叠加的效果下,水流将呈螺旋形。

视觉暂留现象,又称“余晖效应”,是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后,仍保留一段时间的现象。人眼在观察景物时,光信号传入大脑神经,需经过一段短暂的时间,大约是二十四分之一秒。所以光的作用结束后,视觉形象并不立即消失。

操作方式

1)旋转旋钮启动装置,观察下落水流的折弯情况;

2)旋转旋钮改变频率的大小,观察水流的变化。

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