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知乎:浴缸里的漩涡,为什么要水面降低到一定高度才出现?

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发表于 2013-3-19 10:38:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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问:浴缸里的漩涡,为什么要水面降低到一定高度才出现?

答:漩涡是一直都有的,只是一开始不明显。

如果不手动去干扰它,水越浅下去后漩涡转得越快,半径越大。这是因为角动量守恒(角速度X旋转惯量=恒值):围绕漩涡的水的角速度一样,靠中心的水角动量小,而靠外的角动量比较大。当水面逐渐下降时,原本靠外的水向中心移动,因为角动量守恒,所以这些水的角速度变得更大。因此,漩涡看起来越转越快,也就越明显。

回答张珂的问题:其实科里奥利力很小,只对大范围的漩涡(比如台风)有显著影响。对于浴缸里的漩涡,影响很小。浴缸里的漩涡和一开始灌水的方向,拔出塞子的方向关系更大。如果让浴缸里的水保留很长时间不去干扰,然后完全竖直地拔去塞子(还得假设塞子的形状也是完全对称),水应该会按照科里奥利力的影响转。

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