1樓：
我用我這個對茶葉分析的結果來說明一下吧，分析結論是完全一致的。
計算結果：
正常重力場內液體鉛垂方向壓強梯度：液體密度*g
旋轉液體中徑向壓強梯度：液體密度*角速度^2*r
但是千萬不要以為就是這樣導致水中物體向中心運動，這就完全錯了。
詳細的計算會告訴你，因為這個力要提供它的向心力，所以物體是不是會因為這個力而運動到中間是不一定的。
1.如果水中物體與水的密度一致，則它可以隨著水流一起旋轉，它與杯子中的一滴水沒什麼分別。
2.如果密度大與水，則此力小於物體旋轉所需的向心力，則物體一邊旋轉一邊向杯子邊緣運動。
3.如果物體密度小於水的密度則可得出物體向中心移動的結論。
說到這裡，大家可能說我跟別人的討論差不多啊，沒錯，以上分析是完全正確的。不過別的仁兄接下來說的就有嚴重的錯誤了，既然茶葉能沉到杯底，說明密度大於水，怎麼能得出跑到中間的結論呢，感覺匪夷所思，完全是錯誤的分析。
正確的運動分析如下：
以下的現象你可以做實驗證明，我已經做了試驗了。所有我說的現象都可以看到。請注意很多現象是你從沒注意到的。
1.把水攪得轉起來，液麵出現漏斗形，證明內部出現了徑向的壓強梯度。
2.因為杯底茶葉密度稍大於水，因此在激烈的攪拌下完全旋轉起來時，茶葉絕對是以較大的旋轉半徑來轉動的，近乎於貼著杯子。
3.液麵茶葉因為密度稍小於水，應該向中間移動。
是不是要說，這茶葉也沒證明出要聚集到中間啊？證了半天，怎麼證明出杯子中的茶葉往邊上跑啊？呵呵，這就證明它要往中間去了。
4.在杯底的茶葉旋轉速度降低的時候，慢慢的落往杯底，會時不時的和杯底相摩擦，導致旋轉速度降低，這時奇怪的現象就發生了。茶葉一碰杯底就往中間跑，導致最後整杯茶葉都聚在中間。
我們找到了杯底茶葉會到中間的最根本原因——茶葉與杯底的摩擦。
現象分析：茶葉旋轉時受到擾動經常隨水流懸空旋轉，此時旋轉速度與水流速度基本一致。茶葉密度略大於水，導致茶葉在激烈旋轉時，都跑到了外圍。
杯子中間是可以看到杯底的，過了一會旋轉穩定時，茶葉慢慢下降可以碰到了杯底，摩擦導致茶葉的旋轉速度降低，也就導致了所需的離心力降低，此時液體依舊旋轉，於是不變的壓強梯度給予茶葉的指向軸心的徑向力不變化，但是茶葉由於旋轉速度降低，所需的向心力變小，多餘的徑向力導致茶葉趨向軸心運動。
2樓：
伯努利方程
設在右圖的細管中有理想流體在做定常流動,且流動方向從左向右,我們在管的a1處和a2處用橫截面截出一段流體,即a1處和a2處之間的流體,作為研究物件.設a1處的橫截面積為s1,流速為v1,高度為h1;a2處的橫截面積為s2,流速為v2,高度為h2.
思考下列問題:
①a1處左邊的流體對研究物件的壓力f1的大小及方向如何
②a2處右邊的液體對研究物件的壓力f2的大小及方向如何
③設經過一段時間δt後(δt很小),這段流體的左端s1由a1移到b1,右端s2由a2移到b2,兩端移動的距離分別為δl1和δl2,則左端流入的流體體積和右端流出的液體體積各為多大 它們之間有什麼關係 為什麼
④求左右兩端的力對所選研究物件做的功
⑤研究物件機械能是否發生變化 為什麼
⑥液體在流動過程中,外力要對它做功,結合功能關係,外力所做的功與流體的機械能變化間有什麼關係
推導過程:
如圖所示,經過很短的時間δt,這段流體的左端s1由a1移到b1,右端s2由a2移到b2,兩端移動的距離為δl1和δl2,左端流入的流體體積為δv1=s1δl1,右端流出的體積為δv2=s2δl2.
因為理想流體是不可壓縮的,所以有
δv1=δv2=δv
作用於左端的力f1=p1s2對流體做的功為
w1=f1δl1 =p1·s1δl1=p1δv
作用於右端的力f2=p2s2,它對流體做負功(因為右邊對這段流體的作用力向左,而這段流體的位移向右),所做的功為
w2=-f2δl2=-p2s2δl2=-p2δv
兩側外力對所選研究液體所做的總功為
w=w1+w2=(p1-p2)δv
又因為我們研究的是理想流體的定常流動,流體的密度ρ和各點的流速v沒有改變,所以研究物件(初態是a1到a2之間的流體,末態是b1到b2之間的流體)的動能和重力勢能都沒有改變.這樣,機械能的改變就等於流出的那部分流體的機械能減去流入的那部分流體的機械能,即
e2-e1=ρ()δv+ρg(h2-h1)δv
又理想流體沒有粘滯性,流體在流動中機械能不會轉化為內能
∴w=e2-e1
(p1-p2)δv=ρ(-))δv+ρg(h2-h1)δv
因為中間的壓強比周圍的小,所以向中間靠攏.
為什麼漩渦中心會吸引物體，沒有力量提供向心力不應該做離心運動嗎？？
3樓：月下的淡然
並不是沒有力，這個模型中主要是水流對物體嗯摩擦力，壓力，或者物體在水中的浮力等等的提供了物體的向心力，所以物體被漩渦吸引。
假如身在漩渦中討論，假設水面是靜止的，便是非慣性系，漩渦中心就有一個固有的引力吸引物體。
其實這是一個比較簡單的黑洞模型，如果物體的速度大於水的流速，就可以逃離這個漩渦；如果速度等於流速，那物體物體最多隻能圍著這個漩渦繞行；如果物體速度小於流速，那物體就不可避免地朝中心奔去。
類比一下，這個漩渦就好比時空的扭曲，物體在這個扭曲的時空中運動，所有物體具有一個極限速度，即光速，假設某一物體速度達到最大光速，並剛好等於這個漩渦某一處的流速，那麼這個物體最多隻能圍繞通過這個點的一個圓運動；注意到所有物體都不可能超過光速，所以所有物體靠近這個圓（三維空間中是一個球面），都無法逃離，這個球面叫做黑洞的視界（視介面，視界線，事件視界，事件穹界等等），漩渦中心就是奇點，所有小於光速的物體靠近黑洞都會不可避免地落向奇點。
以上就是引力與黑洞的廣義相對論解釋。實驗室中，除了用這個流體漩渦模擬黑洞外，還有的通過旋轉的玻色-愛因斯坦凝聚體模擬，以及通過強烈的可以改變折射率的鐳射脈衝模擬。
4樓：starlink大尉
慣性讓流體擾動了，漩渦的中心流體壓強非常小，外力作用是由外向內形成渦旋的
漩渦是怎樣形成的 40
5樓：12345a幫助
漩渦物體在地球表面垂直於地球緯線運動時，由於地球自轉線速度隨緯度變化而變化，由於慣性，物體會相對地面有保持原來速度的運動方向的趨勢，這就叫地轉偏向力。在北半球，物體從南向北運動，地球自轉線速度變小(赤道處線速度最大)，物體由於慣性保持線速度不變，於是就向東偏向，相對運動方向來說就是向右。從北向南運動時，地球自轉線速度變大，於是就向西偏向，相對運動方向也是向右。
所以在北半球物體運動時統一受到向右的地轉偏向力。同理，物體在南半球運動時統一受到向左的地轉偏向力。
海洋漩渦
現在再來看這個水流產生的漩渦，假如沒有地轉偏向力的話，那麼水流將會沿著從中心出發的放射狀線條流入，流入速度方向指向中心。例如在著名的赤道之國厄瓜多的赤道線上，用漏斗注水實驗時，水流呈垂直下降而不形成漩渦。在北半球，流入速度方向偏右，所以流入的水流速度方向指向中心偏右位置，這就形成了逆時針的漩渦。
同理在南半球形成順時針漩渦。
6樓：武林一俠51號
水流從四面八方向中心迅速流動，在漏洞的小範圍內的水流互相撞擊形成一定的衝擊壓力（雖然這個壓力小於正常壓力），而液體的流動總是向壓力最小的方向流動（此時漏洞的側壁沒有水，壓力也最小），這時候微弱的地轉偏向力打破了這個 「壓力不平衡的均勻下漏模式」，使衝擊壓力偏向一側沿著壁面呈拋物線流入洞中而使互相之間壓力得以降到最低，漩渦從中心處便迅速成型了，然後帶動附近範圍水域也跟著旋轉，所以漩渦的形成是有先後順序的：先中心後周邊。而且水漏的越快造成的衝擊壓力就越大，衝擊壓力釋放後形成的漩渦也越大。
所以如果單純用地轉偏向力解釋漩渦是解釋不通的，地轉偏向力只能解釋漩渦的方向，不能解釋漩渦的超快線速度**，記住這個線速度的能量直接**於地心引力和水上大氣壓
颱風與水漩是同樣原理，試想如果沒漩渦，那麼氣體分子豈不是在中心附近撞的一團糟。其實這些都是群體物質運動所特有的「自組織原理」物質總是能自我調節達到最佳狀態，而漩渦就是最佳狀態的一種
7樓：匿名使用者
漩渦不考慮其他因素,在北半球是右漩的，在南半球則是左漩.原因是地球在自轉,導致北半球運動物體都有向右偏的傾向.你可以想象一個物體向北走,因為緯度高了,饒地軸轉動的線速度必須減小才能恰好走在南北走向上,可因為慣性,物體饒地軸轉動的線速度並不想減小,就有偏向右運動的趨勢,如果沒有阻隔,就偏右了.
但實際上,這個影響因素並不十分強,漩渦的方向與形成漩渦的容器形狀,水流初始狀態等不少因素都有關係,做實驗的話,北半球左漩的情況也很多的,並不奇怪.
地球表面上看似靜止的物體，其實隨著地球自轉做著圍繞地心軸的勻速旋轉運動（忽略地球公轉的影響），靜止的水（或其它流體）嚴格點兒說，本身就有加速度（這種加速度稱為科氏加速度），當旋渦產生時，水失重下降，本身的自重使它產生了一定的重力加速度，這個加速度與它隨地球自轉時存在的加速度疊加，合成了一個新的加速度方向，並且在較小的半徑上產生了較快的運動速度，看上去就是比較快的向下的螺旋運動，這就是我們看到的旋渦現象。因為這個原因，在地球上任何同一個地方看，旋渦總是按照同樣的旋向產生，這就是一個符合物理規律的自然現象，不必覺得奇怪。
而為什麼漩渦消失，因為汙水進來後打破了漩渦加速度的方向，使其紊亂，自然不規律，使漩渦消失。
忘了說一點,從正上方觀察,水向右偏轉形成的旋渦是逆時針的.比較容易想,水一邊向下流,一邊往右偏,形成的是逆時針旋渦(當然是指北半球).說左漩右漩不夠明顯,容易誤解,轉著圈呢,哪是左哪是右呢.
美國麻省理工學院機械工程系的系主任謝皮羅教授，卻敏銳地注意到：每次放掉洗澡水時，水的漩渦總是朝逆時針方向旋轉的。這是為什麼呢？
謝皮羅緊緊抓住這個問號不放，進行了反覆的實驗和研究。2023年他發表了**，認為這種漩渦與地球的自轉有關，如果地球停止旋轉就不會產生這種漩渦，由於地球不停地自西向東旋轉，而美國處於北半球，便使洗澡水朝逆時針方向旋轉，北半路的颱風也是朝逆時針方向旋轉，其道理與洗澡水的漩渦是一樣的。他還斷言，如果在南半球，洗澡水的漩渦將向順時針方向旋轉，在赤道，則不會形成漩渦。
他的這種見解，引起各國科學家的極大興趣，他們紛紛在各地進行實驗，結果證明謝皮羅的結論完全正確。 最簡單的漩渦模型，一個圓筒形容器，裝有一定量的水，圓筒旋轉的話就會帶著水一起旋轉，形成一個凹面（中間低，兩邊高），就是漩渦。
這個凹面的形狀是由水的旋轉速度和地球重力決定的在這個凹面上的每一個點，要滿足重力與離心力的合力剛好與該點的切線垂直，就好像沒有旋轉時水面保持水平，就是重力與水平面垂直。
就是距離旋轉軸距離為x處離心加速度為ω^2*x，與重力加速度的合加速度要與水平面垂直的話就是tanθ=（ω^2*x）/g = f '(x)（導數）。
令x=0時f(x)=0，解這個方程得出f(x)=(ω^2/g)*(1/2)*(x^2)。
由此可見漩渦的形狀是由重力和旋轉速度決定的，是一個拋物面。
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