生活中,我們可能都有過這樣的經(jīng)歷,,將一個(gè)空瓶放入水中,一串串氣泡便不斷的從瓶口溢出,,并發(fā)出“砰砰”的響聲,。這在生活中是非常司空見慣的現(xiàn)象,。為什么空泡的產(chǎn)生會(huì)伴隨著“砰砰”的聲響呢?借助高速攝影技術(shù),,我們對(duì)其中的物理機(jī)制有了更深刻的認(rèn)識(shí),。 " a& e7 d6 r! }+ ~
當(dāng)空泡即將脫離瓶口的時(shí)候,空泡與瓶口的連接處會(huì)形成一個(gè)類似于喉部的區(qū)域$ ~& n; e! }* f
9 t0 S% g5 I4 {+ k" Q( M; [. W' P* V2 R+ d4 v9 d
" S* ]& ?$ k" J, p8 U6 h9 M4 V: D中間部位隨著時(shí)間逐漸變細(xì),,直到最后完全分離,。由于分離的一瞬間的速度非常快,,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)朝向空泡的射流: q4 \& j, Q9 V9 B: R, f. ^; m
$ O( q+ b- u p. e) U
9 G/ h' x3 G) L# o! m/ I0 Y# f4 K+ P6 ~+ U2 o
同時(shí)發(fā)出聲響,。這個(gè)聲響便是我們平時(shí)聽到的“砰砰”的聲音。
+ W5 b6 b4 r# D" c) u J) W" @/ J) s2 t4 Y
+ w( j8 {% F1 q) X5 Y2 b# }$ q
6 z6 L3 u+ h8 W& D
4 w7 D2 `. Z5 x5 H' j2 `: m! k此后,,空泡會(huì)迅速的升起至水面,,隨后破裂并消失。在這個(gè)過程中,,空泡與瓶口破裂的一瞬間的強(qiáng)大的作用力使空泡進(jìn)入震蕩狀態(tài)(即體積隨著時(shí)間不斷震蕩),,空泡振動(dòng)過程中也會(huì)伴隨著聲響�,?张莸恼駝�(dòng)頻率和空泡大小有關(guān),,大空泡的震蕩頻率較低而小空泡的震蕩頻率較高。其實(shí),,我們有時(shí)候聽到的腸胃里面咕嚕咕嚕的聲音也是其中氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的,。
" T- L+ t' q7 ~9 p空泡的這些現(xiàn)象不僅僅只存在于我們?nèi)粘I钪校诤Q�,,醫(yī)學(xué)和聲學(xué)等研究領(lǐng)域的空泡均有類似的性質(zhì),。
& o2 \8 M# a/ ^; c; \
9 q* L5 ~, b" h- Q9 A+ L+ w/ [' j( Z. q/ X" |/ y5 J2 a
小實(shí)驗(yàn)
) q q, r6 ?; A% I% u/ W" Y4 u采用不同粗細(xì)的瓶口(一定程度上控制產(chǎn)生空泡的大小),,聽一下空泡的聲音有何不同,。可以在一個(gè)小水缸里做此實(shí)驗(yàn),,并且采用醫(yī)院常用的聽診器來放大聲音,,使其更為容易分辨。
& k0 x& @& p3 X3 v( f |