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有趣的茶葉悖論

有趣的茶葉悖論

茶葉源於中國,已有6000多年的歷史。茶葉最早是被作為祭品使用的。但從春秋後期就被人們作為菜食,在西漢中期發展為藥用,西漢後期才發展為宮廷高級飲料,普及民間作為普通飲料那是西晉以後的事。


▪問題背景

在泡茶的時候人們發現了一個悖論。茶葉悖論是愛因斯坦在1926年發表的一篇用於解釋河岸侵蝕問題(拜爾定律)的論文,這個結論描述的是茶葉在茶杯中當被攪動後的現象:茶葉會游到杯底的中央,而非預想的在螺線型離心力作用下被推動到杯底的邊緣。


▪科學解釋

攪動液體使其在杯中旋轉,產生向外的離心現象。然而,靠近底部外側的液體由於於杯壁的摩擦減慢旋轉,那裡的離心力減弱從而使得壓差對水流的作用大於離心力。這就是被稱為邊界層或更確切為埃克曼層。由於離心現象,沿邊緣的作用力大於中間。如果全部的液體作為一個固體旋轉,內部的向心力與外部(向心力)與轉速關聯,所以就沒有向內或向外的運動。在一個茶杯中,旋轉在底部較慢,壓力坡度產生並隨之產生沿底部的向內的波流。向上一些,液體流向外側。這個第二波流沿底部向內流從而把邊緣外部的茶葉聚集到中央。由於茶葉的重量無法上升,所以它們停留在底部中心。結合第一旋轉波流的作用,這些茶葉將沿底部向內螺旋。


【版權信息】

圖文來源於網絡  https://kknews.cc/zh-tw/science/lxk4xr2.html
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