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标 题: 科学家研究水滴的弹跳过程(转载〔
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jun 20 21:27:43 2002) , 转信
新华网伦敦6月20日电(记者王艳红) 雨滴打在荷叶上,反弹而起,在短暂的接
触中,水滴经历了迅速而复杂的变形。法国科学家使用高速摄像技术,拍到了水滴
奇妙的芭蕾舞。这一研究有助于设计更好的防水材料和喷雾产品等。
科学家在20日出版的英国《自然》杂志上报告说,他们让大小和速度不同的水
滴落到模仿荷叶的防水材料表面,以每秒1000帧的速度拍摄水滴的弹跳过程,然后
慢放这些影像,
观察水滴的运动特征。与之相比,普通电影的拍摄速度为每秒24帧。
观察发现,在回弹到空中之前,水滴会迅速变形,吸收冲撞的能量,变形的方
式取决于下落的速度。如果速度非常慢,水滴的变形也很轻微,运动过程像一个皮
球。速度稍快一些,它会变得扁平,像一个围棋子。再快一些,水滴会先变得像一
个阶梯式金字塔,然后变得扁平,再聚拢来,变成上尖下圆、拉长了的泪滴的形状
,完全弹离表面。如果下落的速度非常之快,水滴接触表面时会变得很扁很平,然
后聚拢,弹回空中时的形状像一支大头朝下的垒球棒。
此外,水滴接触弹射表面的时间与下落的速度无关,而与水滴尺寸有关。体积
越大,与表面接触的时间越长,一个半径0.1毫米的水滴,接触表面的时间不超过
越大,与表面接触的时间越长,一个半径0.1毫米的水滴,接触表面的时间不超过
千分之一秒,而半径4毫米的水滴接触时间会达到十分之一秒。
科学家拍摄水滴的这种弹跳过程,并不仅仅是为了美丽有趣。了解液滴与固体
表面接触时的运动方式,有助于设计更好的防水材料和喷雾产品,例如提高喷墨打
印机的打印质量等。(完)
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