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为什么浮在牛奶表面的谷类薄片会相互靠拢?

(2015-06-28 09:41:23)
标签:

杂谈

(本文选自科学画报,已授权转载)

对于这个问题,一些谷类食品的专家认为,牛奶中的两片谷类薄片之所以相互吸引,主要原因在于表面张力。表面张力使每片薄片周围的牛奶形成一个小槽。当两片薄片相互靠近,这些小槽彼此融合,形成一个凹陷,导致薄片相互朝对方滑去。

为什么浮在牛奶表面的谷类薄片会相互靠拢?

这一情形与池塘里两片树叶的情形颇为相似。由于每片树叶都压在水面上,树叶的重力改变了周围水的表面张力。如果两片树叶相互靠得很近,水面就会下陷,导致两片树叶相向滑入凹陷,彼此靠拢。

此外,物理学家认为,还有许多随机因素可影响牛奶中两片薄片的运动。由于薄片的运动和表面张力都受温度的影响,牛奶的温度就成为重要因素。另外,水面上微弱的气流、调羹搅动的涟漪、糖或谷类薄片外的涂层都会影响薄片的运动。

还有一些物理学家想得更多。他们认为,在解答这个问题之前,应该先回答下述问题:为什么杯中的茶叶往往集中在杯底中央?其答案是,茶叶被搅动后向中央聚集,是因为茶叶内缘(水流较慢)受到的摩擦力小于茶叶外缘受到的摩擦力(水流较快)。

所以,物理学家安德鲁·威尔德认为,表面张力只能解释薄片聚集后的进一步靠拢。至于谷类薄片间最初的引力,却要用“茶叶聚集中央”的道理来解释。他指出,搅拌或倒入牛奶产生的力会使牛奶在碗中旋转。由于薄片外缘(靠近碗边)的牛奶流速较大,故会将薄片往杯中央推,使薄片彼此聚集。

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