水為什麼流進下水道有漩渦

時間 2021-05-04 18:00:39

1樓:gaia的葡萄酒

是因為地轉偏向力。

水平地轉偏向力亦稱地偏力,因為地球自轉而產生的以地球經緯網為參照系的力。地轉偏向是科氏力(科里奧利力)在沿地球表面方向的一個分力。

水漩渦的形成

當我們開啟水龍頭向塑料桶中注水時,當水庫放水(放水口在水下)時,水槽放水時等,都會看到在水面形成漩渦。注水時呈順時針旋轉,放水時呈逆時針旋轉。當向桶中注水時,水從注水點向四周流動,北半球在地轉偏向力的作用下右偏,漩渦呈順時針方向旋轉。

南半球則呈逆時針方向旋轉。放水時表面水都流向下層出水點,北半球在地轉偏向力的作用下右偏,漩渦呈逆時針方向旋轉。南半球則呈順時針方向旋轉。

不過江河中的漩渦不一定符合這一規律,因為它還受到河床特徵的影響。

那麼,馬桶沖水逆時針流的原因看來就是科里奧利力了?

那倒未必。

我小的時候看科普書,也對文章開頭的說法深信不疑。直到有一天雨後,我看到樓下的沙井蓋上面兩個排水孔中水流的旋轉方向是一個順時針一個逆時針之後,我就不再相信這種說法了。要是真的是科里奧利力導致的排水孔水流打轉的話,應該兩個方向相同才對,怎麼能一個順時針一個逆時針呢?

但這只不過是一個例子,還不能說明所有排水孔水流旋轉方向都不是由科里奧利力引起的。但是我們只要稍微估算一下就會知道水流漩渦產生的原因是不是科里奧利力了。假設水流跑得跟劉翔差不多快,也就是10米每秒的樣子,而且速度完全平行於地面。

即使這樣,水流受到的由於科里奧利力產生的加速度最多也只不過是0.001米每平方秒。如果馬桶的直徑有1米,而水流是從馬桶邊徑直衝向中心的話,到達中心的時候由於科里奧利力產生的偏轉還不到半毫米,根本就產生不出什麼看得見摸得著的效應,更何況是我們平時看見的漩渦了。

如果連在這個巨型馬桶中的高速水流都產生不出看得見的效應的話,就更別說那些可憐的小馬桶和排水口了,沒戲的。

實際上,排水口和馬桶們產生漩渦的原因多半是由於它們自身的構造問題。有的馬桶就是特地設計漩渦式沖水的,這樣的話無論你把它挪到地球上什麼地方它都只能產生同一個方向的漩渦。而對於一般的排水口,由於結構,有時候它們會偏好形成某個方向的漩渦,而更多的時候是兩種旋轉方向的漩渦都會出現,不信你試試就知道了。

2樓:myname一縷清風

這和地球自轉有關,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。 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。

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