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往彩虹糖上倒一灘水之后,大家都驚呆了!這是什么原理?

 真友書屋 2016-08-24

Q

彩虹糖在盤中融化成五彩圓是什么原理?

這是什么原理,為什么不原地融化或向外擴(kuò)散?

并且大家注意圖片三點(diǎn)鐘方向,倒水時(shí)水已經(jīng)撒到圓圈外面了,顏色竟然一點(diǎn)也不往外擴(kuò)。


A
窗敲雨   

我自己也做了一下?;旧希梢宰龀鼍W(wǎng)上視頻里常見的現(xiàn)象,做出色彩分明的彩條是沒有問題的。不過就是沒那么快,我做的差不多冷水需要2分鐘時(shí)間,熱水雖然時(shí)間短一點(diǎn),但也真沒短多少。由此看來動圖是加速的(要我做動圖我也得加速……而且得玩兒命抽幀)另外也不能完全保證彩條非常整齊。

下面是一個(gè)毫無疑問是加速了的動圖(實(shí)際用時(shí)約2min):


大盤子(基本上是平的):


彩條都擠在一起,這個(gè)和微博上的動圖不太一樣,不確定是不是用水量的問題(或者說盤子不平之類的問題)。從實(shí)際做的效果以及其他一些視頻的效果來看,確實(shí)是應(yīng)該各個(gè)方向的擴(kuò)散都有的。

我覺得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持我下面提到的密度梯度導(dǎo)致對流的解釋,可以看出彩色的部分都是下沉并向外推開的。

(標(biāo)一下高密度溶液的流向)


(彩色的部分沉在下面)

翻了一下,原始出處是這里:https://www./p/BI6vFcBATrG/

事實(shí)上,在英文互聯(lián)網(wǎng)上類似的兒童實(shí)驗(yàn)并不少見,有的復(fù)雜些,有的簡單些,但現(xiàn)象比較類似,所以我傾向于認(rèn)為這個(gè)現(xiàn)象是真實(shí)存在的。大家也可以自己DIY一下。

那為什么顏色混在一起,而且往中間走呢?

很多地方其實(shí)都沒有給出解釋(哄小孩玩的就不解釋了嗎喂),我看到的解釋里面,我覺得比較合理的是:這不是擴(kuò)散本身的作用,而是密度梯度造成的對流。

也就是說,在糖放到水里面的時(shí)候,一開始的溶解擴(kuò)散并沒有明顯的方向性,周圍都會溶解了糖,而且這里所用的食品色素因?yàn)樗苄圆诲e,所以也都會溶出。但是,單純的擴(kuò)散沒那么快,所以在糖果的附近,水會形成比較高濃度的糖水溶液,導(dǎo)致密度增加。

圍繞糖果周圍的高濃度糖水不會靜止在原地,而會“下落”,并向外擴(kuò)散。這個(gè)平緩的對流也會帶動著溶在糖水里的色素往中間走。其實(shí)如果沒有阻攔的話,往各個(gè)方向的延伸應(yīng)該都是對等的,只不過這里是在別的方向上都受到了阻礙,只有向中心的方向能夠比較不受阻礙地延伸下去。

如果說彩條純粹是由分子擴(kuò)散導(dǎo)致的,那么顏色不混在一起確實(shí)不科學(xué),但如果彩條是因?yàn)橐后w流動導(dǎo)致的就不一樣了,這個(gè)實(shí)際流動沒有多快,平緩的層流的時(shí)候,各部分液體本來就不容易混在一起,而且橫向彩條擠在一起之后應(yīng)該也沒有什么明顯的密度梯度,這時(shí)才輪到擴(kuò)散上場,然而依靠擴(kuò)散把顏色混合均勻的速度可就要慢得多了。

A
Topp  

看完@窗敲雨 的答案后,去超市買晚飯一進(jìn)門就看見M&M,算神啟吧,于是我就果斷買了一瓶+一次性碟子回來實(shí)驗(yàn)。

第一次非常失敗,沒想到桌子不平且糖豆待不?。☉?yīng)該買彩虹糖的),不過還是有一些結(jié)果的:

1.動圖里倒水之后是快放,實(shí)際沒那么快。(其實(shí)看后面的手能看出來)

2.動圖由于畫質(zhì)下降顯得顏色均勻,實(shí)際顏色沒那么均勻

3.可以形成明顯分界

4.重力影響挺大的,題圖那個(gè)動圖可能中間低一點(diǎn)。

第二次上腳架用90微拍,不過好多細(xì)節(jié)沒拍到,而且忘記關(guān)空調(diào),影響還是不小的。圖省事做了個(gè)動圖,其實(shí)單幀間隔是不同的。

第三次換50mm拍,約10秒1張,手動計(jì)時(shí),拍了5分鐘,不過不是先放糖豆再倒水,而是把糖豆放到水里效果圖:


由于文件大小限制,這里的動圖只抽取了前幾幀

下次考慮用彩虹糖,然后想想怎么把桌面弄平……

PS:所有實(shí)驗(yàn)道具能吃的均被吃掉,沒有浪費(fèi)。


一個(gè)AI

如果你覺得實(shí)驗(yàn)很好看,那看完就趕緊開吃吧。不然的話……


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