Re: [請益] 紅豆湯粉末在鍋底沉澱出特殊圖形！

看板Physics作者 (空的腦袋 Sora no Adama)時間15年前 (2010/11/25 10:40), 編輯推噓7(7推 0噓 18→)
留言25則, 7人參與, 6年前最新討論串6/14 (看更多)
看到板友說到Chladni Pattern忍不住手癢回一下 拿破崙是個愛好科學的皇帝 Chladni曾經在他面前表演利用琴弦用不同頻率震動板子 而板子上的沙子會集中落在震動模態的節線上 (一維駐波有節點 二維駐波是節線) (因為震幅大的地方沙子待不住 會跳走) 顯現出需多有趣的圖案。 簡單講就是二維駐波，就像打鼓 (不過鼓是Dirichlet BC) 然後拿破崙看了很高興就賞給Chladni一筆錢 某次在一個盆地發生了大地震 有人研究發現 在盆地的震動模態節線上的房子都沒倒 非常有趣 不過我看了原PO的影片 覺得紅豆沙並非形成Chladni Pattern 紅豆沙的集中並非因為鍋子的震動而集中在節線上 圓形的鍋子其震動模態在半徑分布上應該是Bessel函數 我覺得原PO的case應該跟水流有關 我們清楚看到原PO必須左右擺動鍋子 我猜想應該是水流產生駐波 而紅豆沙落在節點上 原PO可以進一步驗證看看 你加快或減慢左右擺動頻率 照理說節點會變多或變少 ※ 引述《alenbe (肝纖維闖紅燈)》之銘言： : 今天又請老媽煮一次紅豆湯... : 老媽還說：奇怪？什麼時候變這麼愛紅豆湯？ = =" : 又跟老弟借了相機，現在影片照片都拍好了～ : 影片１：(第一次做發現沉澱物太多) : http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6682114&o=time_d&p=1 : 影片２：(第二次撈掉一些沉澱物) : http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6682127&o=time_d&p=0 : 照片： : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_DSCF0411.JPG
: http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_DSCF0409.JPG
: ※ 引述《alenbe (肝纖維闖紅燈)》之銘言： : : 家裡今天有煮紅豆湯，吃完後把鍋子放在流理臺裡泡水 : : 我剛剛去洗手時，看到鍋底的沉澱物，竟然排成漂亮的等間距條紋 : : (可惜手邊沒有相機，改天再拍個影片放上來) : : 示意圖： : : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_red.JPG
: : 我很好奇，就做了一些嚐試 : : 首先用手攪動鍋子裡的水，使其出現漩渦 : : 等一會兒，紅豆粉末開始沉澱，會看到粉末往鍋底中間聚集 : : 其實這就是因為白努利原理 : : 流體漩渦中心的流速，會比外圍流速大(EX.颱風) : : (這裡其實也是因為，外層的水接觸鍋壁，流速降的較快) : : 流速大壓力小，反之流速小則壓力大 : : 所以中間壓力較小，外圈壓力較大，沉澱物就被往中間推了 : : 但最後沉澱的圖形，沒有出現條紋，只有聚在中間一點 : : 這很明顯，不是我希望看到的結果... : : 於是我用手再次攪亂水底的沉澱物 : : 等沉澱物均勻地沉澱在鍋底後(均勻分布) : : 我用手指持續敲擊鍋子邊緣，使其產生震動 : : 果不其然，鍋底的沉澱物，慢慢出現一些細小的等間距圖形 : : 其實這就是二維駐波的節點位置 : : 不過花紋的間距與規模，沒有我一開始觀察到的那麼大 : : 所以這也不是我要的結果... : : 再試一次，再次攪亂花紋，並靜置直到粉末均勻沉澱 : : 這次我嘗試使鍋子裡的水產生波浪搖晃 : : 方法很簡單，用手抬起鍋子一邊，施力往上拉一下就放回去 : : 會看到水面有傾斜的波浪，在鍋子裡左右來回搖晃 : : 出現了！出現了！ : : 水底原本均勻分布的沉澱粉末，突然自我聚集 : : 變成一條一條粗粗的線條～ : : 就像我上面示意圖所畫的那樣！ : : 這是為什麼呢？@@" : : 第一時間想不到好的解釋... : : 版上有沒有朋友也曾經看過這個現象呢？ : : 歡迎一起提出來討論 :) : : PS: : : 印象中有看過一篇科展作品 : : 在討論味增湯雲狀沉澱物的圖形 : : 感覺跟我這裡所說的現象有些類似... -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.21.234
推
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影片只拍到鍋子內,沒拍到我的手,其實我只有"推一下"鍋子,並
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沒有持續用手搖晃鍋子,是第一次搖晃時造成的水波持續在震盪
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仔細觀察影片可以發現,一開始振幅大時什麼事都沒發生,最後
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振幅變小時,圖案才突然變得越來越明顯！我目前的猜想，或許
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我誤會了 囧
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跟沉澱粉末與鍋底間的摩擦有關，因為摩擦，會使得沉澱物的
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振盪相較於水流的震盪,有延遲的現象(?),所以造成彼此撞在一
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起,而形成局部的濃度增加。但是為何有週期性分佈？這才是真
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正有趣而且奇妙的地方～ :P
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假設水波的速度固定 你換小一點的鍋子 條數會變少
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就試試看 大中小三種鍋子
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推
11/25 13:27, , 12F
嗯嗯～改天再請我媽煮紅豆湯XP　不知道用沙子有沒有效果...
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推
11/25 18:10, , 13F
應該和摩擦力很有關係，像是最後一個影片的鍋底左下
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11/25 18:12, , 14F
部位，那裡的條紋形成似乎和鍋底的凹凸形狀很有關。
11/25 18:12, 14F
推
11/25 19:09, , 15F
如果和摩擦力有關 表示換一種沉澱物 圖形應該會不同摟?
11/25 19:09, 15F
推
11/25 19:57, , 16F
不知道耶
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推
11/25 20:09, , 17F
改天來試試看>///<
11/25 20:09, 17F
推
11/26 22:48, , 18F
改變水的深度呢? 我覺得可能跟水深有關
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11/26 22:49, , 19F
這種波的波長大小 可能是受限於水深 而不是鍋子形狀
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以致於在各處都是一樣的
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假設水波的速度固定 你 https://muxiv.com
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09/17 13:56, , 22F
振盪相較於水流的震盪, https://daxiv.com
09/17 13:56, 22F
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11/09 12:02, , 23F
11/09 12:02, 23F
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01/02 14:36, 7年前 , 24F
如果和摩擦力有關 表示 http://yofuk.com
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07/06 22:39, 6年前 , 25F
我誤會了 囧 https://muxiv.com
07/06 22:39, 25F
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