高一物理：咖啡渣總是集中在杯底的中央？

2017-01-30 11:12:20 來源：滬江高考資源網

　　如果用攪拌棒將水攪拌，我們會看到水會旋轉，在高一物理必修二向心力中我們學過，任何物體在做圓周運動的時候，均需要外力來為它提供向心力。那么杯中的液體在旋轉的時候是誰提供的向心力呢?

　　答案是內外壓強差，杯中的水在旋轉時，相對杯子同樣高度的地方，越靠近杯子中心的壓強越低。(注意觀察水在旋轉時水面是向內凹的，這也反應了內外液體壓強的不同。)

　　對杯子中任意位置上一個小體積內的水，如果周圍液體壓強對它的總效果互相抵消的話，這個小體積內的水是不可能做圓周運動的。正是因為外圍壓強略大于中心壓強，使得周圍液體壓強對它的總效果有一個向中心的推力，這個推力大小剛好等于圓周運動所需的向心力。

　　對水中的固體沉淀，由于它們是被周圍水流“拖”著走，所以雖然它們也做圓周運動。但速度會略慢于水流速度。這就使得它們做圓周運動所需的向心力略小，使得周圍壓強差帶來的指向中心的推力略大于所需向心力，于是固體沉淀就被推向中心了。

　　(責任編輯：張新革)

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