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茶叶悖论

茶叶悖论描述的现象茶叶茶杯中的当被搅动后,茶叶回游到杯底的中央,而非预想的在螺线型离心力作用下被推动到杯底的边缘。最初的解释来自于阿尔伯特·爱因斯坦1926年一篇用于解释河岸侵蚀问题(拜尔定律)的论文。[1][2]

茶叶集中在杯底的中央,而不是边缘。
蓝线是把茶叶从中间推向边缘的第二波流。
阿尔伯特·爱因斯坦 在1926年对这个悖论进行了解答。

解释

搅动液体使其在杯中旋转,为了维持这个旋转运动必须对液体提供向心力(类似于用绳子拉着小球做圆周运动,必须有绳子的张力作为小球运动所需的向心力)。于是液体的表面形成了外围高、中心低的形状,这样液体中外围的压强较大,中心的压强较小,这个压强差,准确地说叫压力梯度,提供了液体所需的向心力。如果全部的液体像一个固体一样整体旋转,那么压力梯度提供的向心力可以等于液体旋转所需的向心力,达到一种动态平衡,液体既不会向内运动也不会向外运动。

然而,靠近底部的液体由于于杯底的摩擦而速度减慢,这被称为边界层或更确切为埃克曼层[3][失效連結]。在这些地方由于速度的减慢,向内的压力梯度比向外的旋转惯性要大,因而压力梯度力占据主导,底部产生了一个向内的流动。向上一些的地方,液体则流向外侧。这个二次流沿底部流向中央,然后向上,然后向外,在边缘附近向下。它把边缘外部的茶叶聚集到中央,由于茶叶的重量无法上升,所以它们停留在底部中心。结合旋转的主流的作用,这些茶叶将沿底部向内螺旋。[1][2]

应用

这个现象已经被用于一项从血浆中分离紅血球的新技术[4][5] 并用于对大气压力系统的理解。[6]

参见

参考来源

  1. ^ 1.0 1.1 Wollard, Kathy. . Newsday. October 13, 2008 [2008-12-28]. (原始内容存档于2008年12月2日). 
  2. ^ 2.0 2.1 Einstein, Albert. Die Ursache der Mäanderbildung der Flußläufe und des sogenannten Baerschen Gesetzes. Die Naturwissenschaften (Berlin / Heidelberg: Springer). March 1926,. Vol. 14: 223–4. doi:10.1007/BF01510300.  English translation: The Cause of the Formation of Meanders in the Courses of Rivers and of the So-Called Baer’s Law 互联网档案馆的,存档日期2009-01-25., accessed 2008-12-28.
  3. ^ CEE 262A Hydrodynamics Lecture 18 (PPT): p. 35. 2007 [2008-12-29]. 
  4. ^ Arifin, Dian R.; Leslie Y Yeo, James R. Friend. Microfluidic blood plasma separation via bulk electrohydrodynamic flows. Biomicrofluidics (American Institute of Physics). 20 December 2006, 1 (1): 014103 (CID) [2008-12-28]. doi:10.1063/1.2409629. (原始内容存档于9 December 2012). 简明摘要 – Science Daily (January 17, 2007). 
  5. ^ Pincock, Stephen. . ABC Online. 17 January 2007 [2008-12-28]. (原始内容存档于2017-01-07). 
  6. ^ Tandon, Amit; Marshall, John. (PDF). [2008-12-29]. (原始内容 (PDF)存档于2016-03-04). 
  • Highfield, Roger. 罗杰博士的家庭实验. 每日邮报. 14 January 2008 [2008-12-28]. (原始内容存档于2012-12-09). 
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  • Booker, John R. (PDF). 地球与空间科学院,华盛顿大学: ch.5.8 p.48. [2008-12-29]. (原始内容 (PDF)存档于2013-09-27).  并参见图25在 figures.pdf (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Stubley, Gordon D. (PDF). 工程力学院,滑铁卢大学. May 31, 2001 [2008-12-29]. (原始内容 (PDF)存档于February 6, 2009). 

茶叶悖论, 描述的现象是茶叶在茶杯中的茶当被搅动后, 茶叶回游到杯底的中央, 而非预想的在螺线型离心力作用下被推动到杯底的边缘, 最初的解释来自于阿尔伯特, 爱因斯坦1926年一篇用于解释河岸侵蚀问题, 拜尔定律, 的论文, source, source, source, source, source, source, 茶叶集中在杯底的中央, 而不是边缘, 蓝线是把茶叶从中间推向边缘的第二波流, 阿尔伯特, 爱因斯坦, 在1926年对这个悖论进行了解答, 目录, 解释, 应用, 参见, 参考来源解释, 编辑搅动液体. 茶叶悖论描述的现象是茶叶在茶杯中的茶当被搅动后 茶叶回游到杯底的中央 而非预想的在螺线型离心力作用下被推动到杯底的边缘 最初的解释来自于阿尔伯特 爱因斯坦1926年一篇用于解释河岸侵蚀问题 拜尔定律 的论文 1 2 source source source source source source 茶叶集中在杯底的中央 而不是边缘 蓝线是把茶叶从中间推向边缘的第二波流 阿尔伯特 爱因斯坦 在1926年对这个悖论进行了解答 目录 1 解释 2 应用 3 参见 4 参考来源解释 编辑搅动液体使其在杯中旋转 为了维持这个旋转运动必须对液体提供向心力 类似于用绳子拉着小球做圆周运动 必须有绳子的张力作为小球运动所需的向心力 于是液体的表面形成了外围高 中心低的形状 这样液体中外围的压强较大 中心的压强较小 这个压强差 准确地说叫压力梯度 提供了液体所需的向心力 如果全部的液体像一个固体一样整体旋转 那么压力梯度提供的向心力可以等于液体旋转所需的向心力 达到一种动态平衡 液体既不会向内运动也不会向外运动 然而 靠近底部的液体由于于杯底的摩擦而速度减慢 这被称为边界层或更确切为埃克曼层 3 失效連結 在这些地方由于速度的减慢 向内的压力梯度比向外的旋转惯性要大 因而压力梯度力占据主导 底部产生了一个向内的流动 向上一些的地方 液体则流向外侧 这个二次流沿底部流向中央 然后向上 然后向外 在边缘附近向下 它把边缘外部的茶叶聚集到中央 由于茶叶的重量无法上升 所以它们停留在底部中心 结合旋转的主流的作用 这些茶叶将沿底部向内螺旋 1 2 应用 编辑这个现象已经被用于一项从血浆中分离紅血球的新技术 4 5 并用于对大气压力系统的理解 6 参见 编辑拜尔定律 埃克曼层 第二波流参考来源 编辑 1 0 1 1 Wollard Kathy How Come Loose tea leaves gather in a cup s center Newsday October 13 2008 2008 12 28 原始内容存档于2008年12月2日 2 0 2 1 Einstein Albert Die Ursache der Maanderbildung der Flusslaufe und des sogenannten Baerschen Gesetzes Die Naturwissenschaften Berlin Heidelberg Springer March 1926 Vol 14 223 4 doi 10 1007 BF01510300 English translation The Cause of the Formation of Meanders in the Courses of Rivers and of the So Called Baer s Law 互联网档案馆的存檔 存档日期2009 01 25 accessed 2008 12 28 CEE 262A Hydrodynamics Lecture 18 PPT p 35 2007 2008 12 29 引文格式1维护 冗余文本 link Arifin Dian R Leslie Y Yeo James R Friend Microfluidic blood plasma separation via bulk electrohydrodynamic flows Biomicrofluidics American Institute of Physics 20 December 2006 1 1 014103 CID 2008 12 28 doi 10 1063 1 2409629 原始内容存档于9 December 2012 简明摘要 Science Daily January 17 2007 引文使用过时参数coauthors 帮助 Pincock Stephen Einstein s tea leaves inspire new gadget ABC Online 17 January 2007 2008 12 28 原始内容存档于2017 01 07 Tandon Amit Marshall John Einstein s Tea Leaves and Pressure Systems in the Atmosphere PDF 2008 12 29 原始内容 PDF 存档于2016 03 04 引文使用过时参数coauthors 帮助 Highfield Roger 罗杰博士的家庭实验 每日邮报 14 January 2008 2008 12 28 原始内容存档于2012 12 09 Bowker Kent A 阿尔伯特 爱因斯坦和蜿蜒流动的河流 地球科学史 1988 1 1 2008 12 28 原始内容存档于2010 02 24 Sethi Ricky J 为什么杯中的粒子向中间移动而非外部边缘 MadSci Network September 30 1997 2008 12 29 原始内容存档于2016 03 04 Booker John R 学生笔记 流体物理 ESS 514 414 PDF 地球与空间科学院 华盛顿大学 ch 5 8 p 48 2008 12 29 原始内容 PDF 存档于2013 09 27 并参见图25在 figures pdf 页面存档备份 存于互联网档案馆 Stubley Gordon D 工程流体力学的秘密 PDF 工程力学院 滑铁卢大学 May 31 2001 2008 12 29 原始内容 PDF 存档于February 6 2009 取自 https zh wikipedia org w index php title 茶叶悖论 amp oldid 72720394, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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