為什麼洗澡時浴簾總是喜歡粘著你?有人研究這個得了“諾貝爾獎”

為什麼洗澡時浴簾總是喜歡粘著你?有人研究這個得了“諾貝爾獎”

小編是個南方人,小時候在農村裡,夏天直接去河裡洗澡,冬天打一臉盆熱水也就能洗完一個澡了,並沒有用淋浴頭洗過澡。

稍微大一點後,衛生間基本是一個獨立的門,在我成年前幾乎沒有接觸過浴簾這個東西,浴簾給我的印象一直停留在熒幕裡。

直到上了大學,我們寢室衛生間的排便池和洗澡區域就是用浴簾隔開的,洗澡的時候,我至今沒法忘記那個髒兮兮的浴簾飄到身上的情景。

不知道你有沒有過這樣的經歷,但是這的確是一個事實,當你走進浴室洗個暖水澡,但幾秒鐘後,浴簾就會粘在你的皮膚上。

這是一件有趣而神秘的事情,似乎很少有人能理解,包括許多科學家們也不能!無論是熱水澡還是冷水澡,浴簾都會飄向你。

那麼問題來了,為什麼會發生這種奇怪的事情呢?

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浴簾效應

這個無法避免的事實,有一個很貼地氣的名詞——“浴簾效應”,指淋浴時浴簾總是向內運動,目前還沒有確鑿的證據來解釋它,只有理論。

然而,其中有一個理論確獲得了諾貝爾獎,好吧,那不是我們大多數人熟悉的諾貝爾獎,這是一項被稱為搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel prize)的獎項,是對一些有趣研究結果給予鼓勵,激發人們對科學的興趣,很多獲得諾貝爾獎的人也獲得過搞笑諾貝爾獎!

2001年,馬薩諸塞大學助理教授大衛·施密特(David Schmidt)因對浴簾效應的研究而獲得搞笑諾貝爾獎。

讓我們來討論一下這些理論,並弄清為什麼我們的浴簾在洗澡時總是那麼喜歡粘著你。

理論1:空氣密度的差異

其中一個理論認為,浴簾在洗澡時總是向內運動可能是因為浴簾兩邊空氣壓力不同造成的,而這種壓差是由於空氣密度的不同而引起的。

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淋浴噴頭噴出的溫水使周圍空氣的溫度升高,暖空氣比冷空氣密度小,因而上升到淋浴噴頭的頂部。

在頂部,熱空氣微粒從天花板和淋浴架之間的縫隙中排出,這就在內部形成了一個低壓區,而外界空氣壓力相對較高。

許多人認為,這種從外部高壓區域流動的空氣會取代了從內部流出的暖空氣,而浴簾隨著流動空氣向低壓區域運動,從而產生了浴簾效應。

但是,你也知道我們洗澡不總是用熱水,有時候也用冷水,用冷水時,同樣的事情也在發生,這個理論好像沒法解釋為什麼洗冷水澡時浴簾仍然向你粘過來!

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理論2 :伯努利原理

還有一種理論認為浴簾在洗澡時總是粘著你是因為伯努利原理。

伯努利原理把流體速度的變化與壓力的變化聯繫起來,該原理認為:流體速度的增加與流體壓力的降低同時發生,反之亦然。

這一原理在現實生活中隨處可見,比如流體通過噴嘴的流動、飛機機翼產生的升力、棒球或足球的旋轉等。

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圖為:伯努利原理產生升力

對於浴簾效應,這個理論認為水從淋浴頭噴出加速了它穿過的空氣分子,從而出現這種現象。

根據伯努利原理,空氣分子速度的增加伴隨著氣壓的降低,而空氣在浴簾外表面的速度和壓力保持不變,因此,在浴簾的相對兩側形成了一個壓差。

與理論1相似,是壓力差導致浴簾向內移動,或向低壓區移動。

然而每個假設都有一些例外。

伯努利原理只適用於等熵流動(即既絕熱又可逆的流動),不適用於水滴,而淋浴頭噴出的大多是水滴,所以對浴簾效應的這種解釋也有很大爭議的。

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圖為:淋浴時周圍的空氣被加速

理論3 :水平渦旋

好了,前面說這麼多,都是為了迎接今天的主角,現在,讓我們來看看最終的,也是唯一的,有堅實基礎的理論。

這一理論來自大衛•施密特,他當時的工作主要圍繞噴霧劑以及噴霧劑從噴射器開口排放時的性能展開,為了研究噴霧的行為,大衛使用了計算機模擬。

這個理論首先把淋浴看作是一種巨大的噴霧劑,事實也的確如此!施密特創建了一個標準淋浴3D模型,並考慮了許多次要的細節,包括一個浴缸,浴簾杆,淋浴區外房間的其他部分,淋浴頭,等等。

然後施密特進行了大約兩週的模擬實驗,模擬結果表明,噴流產生了水平渦旋,該渦旋是一團繞著中心軸線旋轉的流體(龍捲風和旋風是自然形成的渦旋)。

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圖為:產生水平渦旋

中心,也被稱為漩渦之眼,是一個低壓區,這就是為什麼物體甚至人會被捲入颶風的部分原因。

回到模擬結果,淋浴產生的渦流軸垂直於浴簾表面,渦旋眼的低壓將浴簾拉了進來。

如果你不相信,或想看看洗澡時渦旋的行為,那可以按照施密特說的方法去檢驗,他表示任何人都可以檢驗他的模型。

最好的辦法是打開淋浴頭(冷水就可以了),使用輕薄的浴簾和堅固的淋浴頭,站在淋浴室外,將頭伸進去,然後吹入煙霧,你會看到噴灑地水滴是如何推動渦旋的。

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最後

其實這三個理論都有一個共同的論點,即浴簾的運動是由浴簾內外壓差引起的,只是在淋浴內部形成這個低壓區域的原因不同而已。

另外,這個渦旋的吸力相當低,不足以吸引厚重的浴簾,所以,如果你總是被那種髒髒的浴簾搞的很煩的話,就試試換一個厚一點的,或者留點縫隙而不是全部拉上浴簾。

其他的解決方案包括更換淋浴噴頭,換一個不會使水霧化的噴頭,總之找到一種降低水壓的方法就行。

其實我大學的時候就研究過,甚至把這種現象和恐怖片聯繫在一起過,我們生活中很多看似平常的事物都是有自己的科學原理的。


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