介绍两种看这个问题的方法
1.压力法
水以相同角速度做圆周运动,向心力由水的压力提供,由F=mω^2*r可知离中心远的地方水的压力大,那么茶叶放在旋转的水中,由于离中心远的地方水的压力大离中心近的地方水的压力?。?虼搜沽Σ罨岚巡枰锻葡蛑行?
但是 , 此时要明确,茶叶不只是在沿半径方向上受水的压力,如果茶叶在垂直于半径方向上速度跟水的速度不相等 , 那么茶叶会受到水施加的垂直于半径方向的力,这个压力会使茶叶获得垂直于半径方向的速度,于是茶叶也会开始做圆周运动 , 如果水施加的沿半径方向的力刚好能够使茶叶按某个速度做圆周运动,那么茶叶就跟水一起旋转,如果沿半径方向力大于所需向心力,那么茶叶就向中心运动(事实情况就是这种),如果沿半径方向的力小于所需向心力 , 那么就会往外运动(石头就是这种情况)
究竟什么情况下作什么运动,设水中物体体积为V密度为ρ,这个物体是排开了水而占据了V大小的位置,由
F=ρVω^2*r,
可见如果密度跟水一样则随水运动,密度大于水则离心运动,密度小于水则相信运动
2.惯性力模拟万有引力法
因为茶叶密度比水小,摇晃茶杯使水旋转起来 , 既然水旋转了起来说明受到向心力,这个向心力是水之间的压力,如果把旋转的水当做参照系 , 那么现在水受一个惯性力,这个惯性力是向外的,这个惯性力就可以模拟万有引力,只不过这个引力不是指向中心而是由中心向外发散
液体压强是由引力产生的,因此此时模拟的引力也会使液体产生压强,进而产生浮力,浮力是跟引力反向的,此时引力向外,故浮力指向中心向内,茶叶密度比水?。?芨×ψ饔米匀幌蛑行目柯?,如果换成石头密度比水大,石头肯定会由于引力大于浮力而向外围运动 。
【物理人请看!】
以上两种看法是等效的,说了这么多 , 本质就是水的压力会给茶叶一个指向中心的力
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