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为什么巧克力喷泉里的巧克力向内拉?

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还有很多科学需要回答的重要问题。像如何治愈癌症?什么是应对气候变化最有效的方法?为什么巧克力喷泉里的巧克力向内拉,而不是直下?至少现在我们知道最后一个答案了。

科学家用水铃向内解释了巧克力喷泉的曲率 - 这完全是由于表面张力引起的。图片由ucl.ac.uk提供,Adam Townsend&伦敦数学学会

UCL数学系学生Adam Townsend表示,他想解决这个问题,因为“巧克力喷泉只是很酷”,而且还因为他们对流体动力学的某些方面进行建模。原来由于表面张力,巧克力帘子向内拉,但需要一些工作才能弄清楚。这项研究依赖于“水钟”,它们具有相同的物理特性,可以简单地建在任何一个厨房里。您只需将一支笔垂直固定在顶部带有小硬币的水龙头上。这应该形成一个简单的钟形喷泉。

为了理解巧克力喷泉的物理特性,科学家在整个过程中都跟踪巧克力的运动。他们研究了巧克力如何通过管道流到喷泉的顶部,在形成独特的巧克力喷泉形状的塑料层之上,像窗帘一样向下,因为表面张力而好奇地向内拉。这篇论文的合着者海伦·威尔逊(Helen Wilson)博士说:“巧克力喷泉和水钟实验的表现都非常简单。然而,它们使我们能够证明流体动力学的几个方面,包括空气,水和糖浆等日常流体的“牛顿流体”,以及可以建立或分解的底层结构的“非牛顿流体”通过诸如生物流体(例如血液)和熔融巧克力等的流动。“

需要强调的是,尽管结果似乎相当明显,而巧克力喷泉纯粹是为了好玩而选择的,但研究确实对科学有一定的重要性。

科学家指出,了解巧克力喷泉中的薄膜流动可能有助于其他领域,如火山上的熔岩流,眼睛中的泪膜以及从核聚变反应堆中提取等离子体。而且,这是鼓励人们对数学和科学兴趣的好方法,这总是一件好事。在一天结束时,主要作者是正确的 - 巧克力喷泉只是很酷。

来源:UCL

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