沙漏到底会不会轻?
粥粥2023/11/19原创 物理 IP:湖北

前两天刘坛友在江湖科学版发了一个有关“测量运行中漏斗质量”的实验,底下的回复是清一色的怀疑甚至有反讽,然而没有人拿出自己的实验数据反对他,也没有作理论推导,这件事情上,我想刘坛友大概有点委屈。

想想一座上下贯通的大楼,我们用一个非常精密的秤测量他的质量,一个人带着一个铅球挂在最顶层天花板上,此时,秤测量的是人、楼、球的总重力,然后这个人松手,允许球掉下去,此时秤称量的还是三者总重力吗?很显然,只测量了楼和人的重力,而球暂时“消失”的重力则会等球落地之后以冲量的形式“返还”。如果在这期间测量大楼质量,会发现大楼及其内容物测得的质量先变小,保持一段时间不变后突然变大,然后跌落回球下落之前。这时候就有坛友问了:可沙漏是不断下扔球,又不断受到球的冲击阿,按道理应该保持动态平衡,怎么会出现示数忽上忽下呢?这其实就是犯了把颗粒流当作高粘度流体处理的经典错误,有条件的朋友可以拿一个狭口瓶,剪去瓶底后向其中添加大米,会发现大米会时而卡住,按道理口径比大米大不少,应该不会卡住,可是个别大米会因为偶然而形成一个拱弧,挡住了上面大米的去路,进而不能下落,在一定范围内,狭口直径越小,颗粒粒度越大,这种效应越明显,在沙漏中,由于沙粒相对较小,但口径也相对较小,容易出现这种情况,也容易被上面的压力压塌,所以如果用一个窄口漏斗向一块平板上添加沙粒,同时用高精度秤测量平板及其表面物质总重力,会发现在较小的时间尺度内,总质量呈阶梯状上升。

通过上述推理,稍加推广,可以得到这样一个结论:

在沙漏运行的过程中,测得的质量呈现方波式变化。

刘坛友之前固然做过一些很离谱的实验,但是希望各位在讨论时还是秉着就事论事的精神,不能“看着名字改分数”,说话之前先过过脑子。

来自:数理化 / 物理
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~~空空如也
粥粥 作者
3个月8天前 IP:湖北
927102
引用虎哥发表于2楼的内容
赞扬,报导观测事实,和对现象进行解释,是两码事。观测事实客观报导,是科学做法,胡乱解释,就是江湖做法...

这次刘有点被别人惯性思维冲到了

某些“讲科学”的网红貌似不太讲科学啊

看实时值,就是方波,平均值,自然就是原质量


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粥粥作者
3个月8天前 IP:湖北
927103

气液压强其实也是一个道理,观察时间够短,测量精度够高,得到的结果也是剧烈波动的。只是我们只看平均值罢了,涉及到大量个体总体表现的时候都是类似的,微观和宏观的结论,不太可能非常贴合


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粥粥作者
3个月7天前 IP:湖北
927128
引用虎哥发表于6楼的内容
“方波”是一个严肃的东西,怎么会是方波呢。沙粒碰撞底部的冲力大概需要用到有限元分析,但除非刻意设计,...

我说的是理想状态,因为颗粒流的断续,所以悬空部分的质量也会时大时小,然而这个“方波”大概也不会是非常方的,我的话只能算是大体轮廓上的描述

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粥粥作者
3个月5天前 IP:湖北
927169

我现在突然有点害怕……

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粥粥作者
3个月2天前 IP:湖北
927281
引用虎哥发表于18楼的内容
想都能想清楚的问题,何必折腾。楼主的问题可能是对方波有什么误解,假设漏下的是一行小球,只有单行,小球...

方波其实是我的误解。

记得没错的话,我讨论的对象一直是:

会发现在较小的时间尺度内

结果被理解成长时间平均值了,这两个概念完全是两码事。

我说的质量变化原因是:

可是个别大米会因为偶然而形成一个拱弧,挡住了上面大米的去路,进而不能下落

这会导致流柱的质量并不恒定,测得质量会忽上忽

而虎哥说的原因是:

其理论平均值为零。

既然扯到平均值了,讨论对象不一样,难怪:

见鬼了这么简单的东西 怎么有这么多答案

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