洗衣机为什么喜欢翻衣兜

衣兜、屋顶、旗子、乒乓球,怪事一大堆。

用洗衣机洗衣服,衣服兜经常会被水翻出来。如果兜里有钱的话,钱还会被洗衣机掏出来拧得皱巴巴的。面对这样的场景,你也许会感叹:" 奇了怪了,难道洗衣机也像小孩子一样爱翻衣兜,想看看里面有没有好吃的?"

杜甫的《茅屋为秋风所破歌》一诗中 " 八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅 ",很形象地描述出了大风容易掀开屋顶的现象,不仅茅草屋很容易被大风掀开屋顶,我国农村常见的瓦房,那些瓦片屋顶也容易被大风掀开。为什么大风遇到房屋时,首先跟屋顶过不去呢?

风中的旗子总是不断翻动,从没有平直地展开的时候,除非你用力把旗子扯平。也许你会认为,这是风向改变或风力不均匀造成的,其实即使你搬来一个转速均匀的风扇,直接对着拉直的旗子吹,当你松开手后,旗子还是照样在风中不断翻动。风中的旗子为什么会永不停歇地翻来动去呢?

用吹风机向上吹乒乓球,乒乓球不会跑到气流外面去,也不会掉下来,乒乓球为什么这么乖地停留在气流中?

流体压力差在捣鬼

这些现象看似五花八门,不好解释,其实它们背后都有一个共同的规律主宰,即流体的速度越快,对周围产生的压强就越小。

比如,当我们靠近高速行驶的列车时,会感觉到列车好像对我们有一种吸力,把我们拽向车轨,所以平时在铁路附近活动时要站在安全线之外,否则会很危险。这是因为,列车会带动周围空气快速流动,在距离列车大约两三米的范围内,越靠近列车,空气流动速度越快,空气压强也就越小,于是如果站在这个范围内,身前身后,或左右会有一个压力差,这个压力差会把人推向高速列车。这个现象体现了流体(能够流动的物质,例如空气、水、石油等)的一个普遍规律。

根据这个规律,我们来分析一下洗衣机爱翻衣兜的现象。

当洗衣机转动时,衣服兜口由于暴露在外,兜口的水流速度就是滚筒内的水流速度,而兜外侧的水由于往往被裹在裤管或上衣内,水流速度比滚筒内的水流速度明显慢,这样,兜口和兜外侧之间就有一个压力差,兜外侧的压力较大,就会推动着兜向兜口方向移动,也就是不断向外翻,直到衣兜完全翻出来。当衣服被水流搅动着转动时,翻出来的衣兜还往往会被裹在衣服内的水压得膨胀如气球!

一个导演,多个影片

同样道理,茅屋或瓦房的房顶一般不如墙壁结实,当刮大风时,房顶外侧的风速大,而房内或躲在茅草、瓦片间隙的空气速度几乎为零,所以房顶外侧的压强要比茅草或瓦片间隙的小得多,风很大时,这种压力差就足以把茅草或瓦片鼓起来,看上去好像风把房顶掀开了。因此,在台风经常光顾的我国沿海地区,人们要特别注意屋顶是否结实。

对于风中的旗子来说,当旗子平直、没有起伏时,旗子两边的风速是一样大的,压强也一样大,这时的旗子就不会翻动。但问题是,完全平直的旗子是没有的,现实当中的旗面总会有一点弯曲。弯曲的旗面,一侧是凹的,另一侧就是凸的。我们知道,凹的地方窝风,风速在凹的地方会减慢,这样,旗子上的凹面风速比凸面风速慢,那么凹面的压强就比凸面的压强大,这种压力差会使凹面更凹,凸面更凸,使旗面的弯曲程度加大,更大的弯曲程度又会造成更大的压力差,促使旗子进一步弯曲。

由于旗子的长度是有限的,这样弯曲下去的最终结果,旗子边缘的抖动就会导致旗子上凸面变凹面,凹面变凸面,旗子也就翻来动去了。这就是说,任何微小的旗面弯曲都会在风的作用下继续弯曲,风的吹动只会加大弯曲,而不是消除弯曲,所以旗子在风中是不稳定的,总是处于弯来弯去的不断翻动状态。

既然气流中的压强小于气流周围的压强,处于气流中的质量很轻的乒乓球一旦想偏离气流,就会被这个压力差重新推回到气流之中,于是乒乓球相当于被箍住了一样,不会偏离气流,而是处于气流的正上方。由于气流会给乒乓球一个向上的托浮力,可以克服乒乓球的重力,所以乒乓球可以乖乖地在气流中悬浮着。

形形色色的有趣现象,原来背后都受到共同的一个规律控制着,大自然真是奇妙!

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