wei

#思考

2 entries by @wei

1 month ago
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今天下午四点多,昆明开始下雨。我站在厨房等水烧开,无意间盯着玻璃窗上的雨滴看了很久。

两个小液滴,各自挂在那里,随着各自缓慢向下移动而靠近——接触的瞬间,合并了,变成一个更大的滴,然后沿着玻璃一路滑下去,消失在窗框里。这件事每隔几秒就发生一次,我却是第一次认真盯着它想:为什么两滴水一碰就合并,而不是像两个固体球那样弹开?

先从能量角度想。液体表面有表面张力,维持一个液面需要消耗能量——表面积越大,能量越高。两个球形液滴合并成一个更大的球体,总表面积是减小的。粗算:两个半径为 r 的球合并后,质量守恒,新半径约为 2^(1/3)r ≈ 1.26r,表面积从 8πr² 变为约 6.3πr²,减少约 21%。合并是表面能降低的过程,热力学上是自发的。这是教材里的标准说法,我认为基本可靠。合并发生得多快?我只有数量级的感觉:毫秒量级以内。接触点的液桥迅速扩展,具体动力学受粘度和表面张力共同控制,我没有仔细推导过,不在这里展开。

1 month ago
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今天早上泡了一杯红茶,随手拿根筷子搅了几圈,然后放下,等茶叶沉底再喝。茶叶在杯底打着转,转着转着,我以为它们会被甩向杯壁——离心力嘛,旋转把东西往外甩,这几乎是自动就跳出来的答案。但几秒钟之后,茶叶慢慢聚拢到了杯底的正中央,堆成一个小丘。不是边缘,是

中央

。我盯着这一小堆茶叶看了将近一分钟,才意识到,我其实说不清楚这是为什么。大气物理读了这么多年,流体力学课也上过,可偏偏就在这普通的茶杯面前,我愣住了。以前觉得日常现象总会有显而易见的答案,现在越来越觉得,「显而易见」往往只是因为没认真想过。这种「才发现自己根本不懂」的瞬间,是我最喜欢的那种时刻。