作者alenbe (肝纖維闖紅燈)
看板Physics
標題Re: [請益] 紅豆湯粉末在鍋底沉澱出特殊圖形!
時間Wed Dec 1 17:49:03 2010
今天發現一件有趣的事
長方形水盆搖晃的方向不同,形成的"條紋數"竟然相同!
意思就是說,較長的那邊,條紋會較粗
反之,較短的那邊,條紋就較細
但是,條紋數竟然會一樣,這個結果實在是太讓我驚訝了@@"
甚至使用不同顆粒大小的粉末,在相同水深中搖晃後
出現的條紋數竟然也會相同
這樣的結果,似乎與駐波的特性相似
所以,因為駐波而形成的想法,多了一個有利的證據...
如圖:
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_0001.JPG
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_0002.JPG
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_0003.JPG
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_0004.JPG
※ 引述《alenbe (肝纖維闖紅燈)》之銘言:
: 這是昨天拍的影片
: 昨天課較多忙不過來,今天才有時間上傳
: 看看影片中花紋出現的過程,會更有感覺~
: 真是太神奇了 :)
: 以下影片,水深依序由深變淺
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689577
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689579
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689580
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689581
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689582
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689583
: http://www.wretch.cc/video/alenbehp1000&func=single&vid=6689584
: 水深逐漸變淺,除了可以明顯看出線條變粗
: 還可以發現,花紋的分佈,似乎逐漸往中央靠近集中
: 而在水盆的左右兩側,則完全沒有花紋出現喔!
: 這就可以推論,水波搖晃時,左右兩側底部是沒有水流震盪的~
: 此外,還可以觀察中間底部那個小圓形凸起
: 是如何影響局部花紋分佈的結果...
: 或許可以讓我們從中得到一些靈感 :)
: ※ 引述《alenbe (肝纖維闖紅燈)》之銘言:
: : 今天拿紅磚塊磨成粉末,放在壓克力水盆中
: : 搖晃後一樣可以看到相同的現象
: : 我這次測試不同的水深
: : 發現水逐漸變淺,沉澱的線條會逐漸變粗
: : 下圖順序由深變淺
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_1.jpg
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_2.jpg
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_3.jpg
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_4.jpg
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_5.jpg
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_6.jpg
: : http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_7.jpg
: : 其實這個現象是可以理解的
: : 水波的振幅會隨著水深增加而減少
: : 水表面振幅最大,越深的地方震盪越小
: : 所以小振幅累積起來的沙紋寬度就較小
: : 此外,我還有試過用魚飼料來做
: : 發現泡水後的魚飼料,是會沉澱沒錯
: : 但是與底部的磨擦力很小,很容易隨水波震盪
: : 結果竟然沒出現條紋!
: : 所以,這又更支持我原本認為的"磨擦力沉澱效應"想法
: : 的確跟沉澱物與底部的摩擦力有關
: : 改天我在底部放一張砂紙看看
: : 改變底部摩擦力,結果會有什麼變化
: : 再跟各位分享 :)
: : PS:
: : 上圖裡的壓克力水盆,中央底部有一個小圓形凸起
: : 這是塑膠製品在壓模製作時,都會有的一個小瑕疵
: : 我目前還找不到完全的平底容器...(鍋子底部也不是完全平的)
: : 所以每張圖中間都會有一個條紋斷掉的圓形區域 orz
: : 不過,換個角度想,說不定
: : 從這個瑕疵點附近產生的特殊紋路變化趨勢
: : 我們還能從中得到其他新想法的提示,也不一定喔!
: : 此外,到目前為止,我都是純手工來搖晃水盆
: : 所以不能保證,每次都只有沿著某個特定方向搖晃
: : 因此可以發現,有時候條紋很直很漂亮,有時候又看到交錯的紋路
: : 這也是目前還無法有效控制的特殊變因...
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◆ From: 163.27.14.60
推 Muscovy:其實我正想問這個... 因為水的深淺也會影響駐波的形式. 12/01 17:51
推 xgcj:GOODJOB 12/01 17:52
→ Muscovy:所以深淺的條紋變化, 不一定是摩擦力... :D 12/01 17:52
推 Muscovy:等週末再來想一下. 這個圖案很棒, 可以算的東西多很多... 12/01 17:55
→ SplitField:要化簡成一維,然後清楚定義所謂的駐波,因為晃動的波 12/01 18:28
→ SplitField:驅動力的週期一直受邊界影響,這兩者混淆在一起 12/01 18:31
→ SplitField:只需要來回的驅動力,跟需要邊界產生駐波,兩者很不同 12/01 18:32
→ waddler:樓上的問題感覺上只是 initial condition 的不同 12/01 20:35
推 YSimpson:你的研究精神值得令我敬佩 12/01 22:47
推 PhySeraph:推 做成paper! 12/02 01:28
→ SplitField:駐波同時要有兩個方向的驅動疊加,而另一個沒有 12/02 10:20
→ SplitField:我猜測只有單一方向的週期推動,就可以產生了 12/02 10:22
→ SplitField:我不是那方面專家,不知道怎精確語言描述,但應該不同 12/02 10:24
→ SplitField:實驗設計起來較麻煩,因水槽自然會想到兩驅動方向疊加 12/02 10:26
→ SplitField:我覺得是均勻的驅動力,並不需要駐波在裡面 12/02 10:27
→ else:Knudt做的pattern似乎跟原po的很類似 可以參考一下 12/03 19:56