茶叶悖论

✍ dations ◷ 2025-05-02 06:27:46 #流体力学,物理学悖论,茶学,阿尔伯特·爱因斯坦

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。

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。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。

这个现象已经被用于一项从血浆中分离红细胞的新技术 并用于对大气压力系统的理解。

相关

  • 秦灭六国韩:10万赵:50万楚:40万魏:10万齐:30万燕:约10万 合共150万人秦灭六国之战,指中国战国末期七大诸侯国之一的秦国进行消灭山东六国、完成中国统一的战争。从前235年攻打赵国到前221
  • Langmuir朗缪尔(英语:Langmuir)可能指:
  • 浙江艺术职业学院浙江艺术职业学院,曾名浙江艺术学校,是一所位于浙江杭州的艺术院校,成立于1955年。中国大陆许多知名艺人曾在此校就读。1955年5月,浙江文化干部训练班在杭州成立。1958年,更名为
  • 詹姆斯·柯本詹姆斯·柯本(英语:James Coburn,1928年8月31日-2002年11月18日),好莱坞著名动作片影星,常演战争片里军人(特别是德军)、或是反派角色、坏人;1999年因演出Affliction(英语:Affliction (1
  • 秦二世皇后二世皇后,为中国秦朝女性,姓与名均不详,她是秦二世的皇后。《史记·秦始皇本纪》记载秦二世临死前哀求咸阳县令阎乐说:“愿与妻子为黔首,比诸公子。”秦二世皇后除此之外别无记载
  • 浮沉浮沉可以指:
  • 锺观光锺观光(1868年9月19日-1940年9月30日),字宪鬯,出生于浙江镇海。中国著名植物学家。他曾任湖南高等师范学校、北京大学和浙江大学副教授,及北平研究院副研究员;自1918年起,先后调查中
  • 萨拉·西登斯萨拉·西登斯(英文:Sarah Siddons,1755年7月5日-1831年6月8日)是一位英国演员,在18世纪以出演悲剧而著名。她是约翰·飞利浦·肯伯、查尔斯·肯伯、史蒂芬·肯伯、安·哈顿和伊丽
  • 宋守约 (嘉靖进士)宋守约(?-?),字崇要,山西潞安府长治县人,民籍,明朝官员。山西乡试第四十九名举人。嘉靖四十一年(1562年)中式壬戌科三甲第一百一十九名进士。由成都府推官,补河南漳德府同知,升直隶昌平兵
  • 格纳登湖坐标:47°42′30″N 9°3′30″E / 47.70833°N 9.05833°E / 47.70833; 9.05833格纳登湖(德语:Gnadensee),是德国的湖泊,位于该国西南部,由巴登-符腾堡州负责管辖,属于博登湖的西部