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科普摄影展

“科学与美”

“科技摄影与物理影像”课程师生作品 - 科普摄影展

水球破裂的瞬间·丁泳豪
2024-12-02 09:34  


水球破裂的瞬间·物理学院22级 丁泳豪


这张照片捕捉到了一个灌满水的气球在被扎破的瞬间,展现出了水球破裂时的壮观景象。在这一刻,气球内部的水因为受到突然释放的压力而迅速膨胀,形成了无数细小的水珠,这些水珠如同水的毛发般向四周飞溅。这一现象可以从物理学的角度进行解释。

当气球被扎破时,内部的水分子突然失去了气球膜的约束,由于水分子间的表面张力和内部压力的作用,它们会试图以最快的速度扩散开来。这种扩散是由于水分子在受到压力差的影响下,会从高压区域向低压区域移动,以寻求能量的平衡。同时,水分子之间的表面张力使得它们倾向于形成最小的表面积,因此在气球破裂时,水分子会以极快的速度向四周扩散,形成细小的水珠。

此外,水球破裂时产生的水珠形状和分布也受到了气球破裂口大小和形状的影响。破裂口较小时,水分子的喷射速度更快,形成的水珠也更为细小;而破裂口较大时,水分子的喷射速度相对较慢,形成的水珠也相对较大。这些水珠在空气中的飞行轨迹受到重力和空气阻力的影响,最终会因为重力作用而落回地面。

总的来说,水球破裂的瞬间是一个涉及流体动力学、表面张力和压力差的复杂物理过程,而这张照片则以一种直观的方式展示了这一过程的美妙和力量。


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