作者Muscovy (三分熟的鬧鐘)
看板Physics
標題Re: [請益] 紅豆湯粉末在鍋底沉澱出特殊圖形!
時間Tue Nov 30 03:41:38 2010
※ 引述《waddler (搖擺人)》之銘言:
: : 很好玩的實驗, 但是要解釋又不是那麼容易.
: 推 waddler:整鍋水都是流體 這邊要研究的又是鍋底的水 跟鼓面系統很難
: → waddler:類比
這段推文在上上一篇, 剪貼一下一起討論. :D
: 在過程中觀察一下兩層水的動態 應該可以得到一些思考的方向
: 個人猜測
: 鍋底的水像是被上層的水擠壓的受迫震盪
: 照你的搖動方式
: 上層水的質量分布震盪方向基本上是水平的 左右搖擺
: 因此鍋底水的干涉圖樣也大致是水平的
: 一點看法
其實這樣講有瑕疵(也不嚴重啦, 干涉兩個字當作沒看到就好. :D)
我們來稍微討論一下: 所謂的水體震盪, 是一種 oscillator.
波動方程式反而無法解釋這個特殊頻率...
簡單地說, 無重力就不會有這個特別的震盪, 但是一樣有水波.
然而並不是 oscillator 就有干涉圖形(而且大部分沒有. )
譬如 LC 電路是個典型的 oscillator.
可是在實驗中, 不會看到迴路有一段明一段暗的電位干涉.
同樣地像鞦韆跟單擺, 也找不出干涉性的物理量.
所以用「水體的水平左右搖擺」其實不能推測干涉條紋的任何性質.
就算這個擺動再規律也不行.......:D
形成干涉的必要條件, 在於系統中是否有物理量滿足波動方程式?
一旦像波動, 就很難不像鼓(Ψ = RφZ, 一群特殊鼓面沿 Z 軸堆疊. )
另外從實驗結果來說, 規律的圖形通常也很難推論那是干涉圖形.
譬如風吹成的沙丘跟海浪, 那個不是干涉.
(沒辦法用很簡單的相位疊一疊, 就疊出一個精準的海浪圖案. )
蜂窩也很規律, 但是不會有人用干涉去解釋蜂窩的形狀........吧?
SplitField 板胞在前面提出來的模型, 就是一種 oscillator.
那個模型的特點, 在於不必擔心水體內的駐波干涉.
(一旦駐波解疊加不出實驗結果, 所有波動模型都會掛光光. )
用摩擦力、沙丘、海底沙脊的模型, 應該也都跟波動無關.
誰對?我不曉得....瞎子摸象是也. :DDD
不過總之 oscillator model 跟 wave model 是兩套各自獨立的化簡.
當然, 化簡都有風險(我自己還兩個都用!!)
系統最初的水面晃動應該是非線性(Navier-Stokes model).
所以怎麼從最初非線性的 Navier-Stokes model.
最終過渡成線性的 oscillator model + wave model...........?
老實說, 我不會............我是用猜的. :P
這就是為什麼說好玩: 結果很簡單, 很明顯的條紋.
但是細想之下則是問題重重.
當然我們可以把整套模型設計得很複雜, 複雜到連自己都看不懂!
可是面對那麼簡單的實驗結果, 又會良心不安. :DDD
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其實整串討論下來...
對於「平行的規則條紋」已經有好幾個待選的模型了.
我還蠻好奇哪個是對的...
順手統計一下, 按照發表的先後順序... :P
波動派: eldar, yeahhuman, HDT, YmemY, DevilsCrying, yibeen, Muscovy
非波動派: Farady, Entropy1988, SplitField, perceval, alenbe, waddler
其實票數還蠻接近的, 7:6.
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新詩練習:新鮮。踩破初春裡的狗大便;不經意的滄桑,滿溢著嫩黃的喜悅。
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◆ From: 140.112.218.110
1F:推 waddler:其實我不太清楚那是不是波動造成的 看法很簡單: 做實驗 11/30 04:07
2F:→ waddler:這實驗用簡單器材就玩得起 總比亂猜半天又算個半天實際 11/30 04:14
3F:→ Muscovy:其實「實驗設計」也要猜, 至少一定要猜「變因有哪些」. 11/30 04:28
4F:→ Muscovy:建模的用途常常就是為了讓實驗有方向... 11/30 04:29
5F:→ Muscovy:到底該由誰猜?我是覺得很難說. 但是不猜幾乎都做不下去. 11/30 04:30
6F:推 waddler:所以對這問題 我覺得大家討論怎麼設計實驗 比較有趣又實際 11/30 04:40
7F:→ waddler:好比說最基本的 什麼模型都不猜 單純想看看水流怎麼動的 11/30 04:42
8F:→ waddler:就有很多方法可以嘗試 11/30 04:42