恼人的“浴帘效应”
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在挂有浴帘的浴室里淋浴,人们经常会发现这样一个现象:浴帘外面就好似有一双无形的手始终推着,冰凉的浴帘总是会向内翻起,黏到人的身上,给洗澡的人造成很大困扰。到底是什么原因造成了这种困扰?
1938年,有人将这个恼人的现象解释为是由蒸汽气流的运动而形成的。淋浴时从喷头里冲下来的热水产生了热空气,而热空气的分子运动剧烈,向四周扩散的能力强,因此密度相对于四周的空气会较小些,密度小的空气会上升。随着热空气的不断上升,浴缸的底部空气减少,气压降低,浴缸外的冷空气便乘虚而入,于是推动了浴帘向浴缸内翻卷。
但是,这个热空气的原理后来又遭到人们质疑。习惯洗冷水澡的人指出:用冷水淋浴的时候,所谓的蒸汽气流运动就不复存在了,但是浴帘依旧我行我素。那么,这到底是怎么一回事儿?我们又忽略了什么呢?
大卫·施密特,美国马萨诸塞大学机械工程学的一名教授,决定对冷水澡理论进行一些测试。他特地制造了一个浴室计算机模型,其中包括喷头、浴缸和浴帘挂杆。结果大卫发现,淋浴时水流会带动周围空气形成“侧向尘卷风”,它是一种“迷你”的龙卷风,水流落地处,即人所站立的地方,就是这场“迷你风暴”的风眼。简单地说,因为水流的冲击,地面上形成了一个低压中心,是为风眼,风眼四周的高压气流就会向中间的低压处运动。而风眼处的气流增多又不能向外扩散,所以气流只能上升。这样,低气压的风眼就会不断地把外面的高压气流吸至身边,悬挂着的浴帘也就被帘外的高压空气推至风眼处,即人淋浴时所站立的地方。
物理教科书作家彼得·伊斯坦威尔在一间澳大利亚汽车旅馆房间内做了进一步的实验。当时,他对浴帘的高度、水温以及淋浴喷头与浴帘之间的间距进行了调整,得出的结论不仅证实了大卫教授的研究结果,还进一步发现,洗热水澡和洗冷水澡时的效应并不完全一样。因为淋浴中的热水不仅会造成风眼,还会产生蒸汽气流运动,所以热水造成的“浴帘效应”比冷水更明显。
此外,彼得还笑称,如果你希望在淋浴时,浴帘能主动地与你近距离亲密接触,你就得调整好喷头与浴帘之间的距离。否则,如果水流离浴帘太远,浴帘就会因此而远离“风暴中心”;而如果水流离浴帘太近,近到恰好处于风眼的“安全地带”,那么“浴帘效应”都会悄无声息地溜走。 (周筱谷)