淀粉、酱油、洗洁精齐上阵……这是什么神仙课程?

新闻中心中国海洋大学

非常时期，非常课堂。

淀粉、酱油、洗洁精……

它们都来到了《流体力学实验》课堂。

在疫情防控期间，同学们因延期返校，无法到实验室进行实验课程。于是，《流体力学实验》课程负责人陈旭老师便因势而新，一改往日传统的授课方式，在线上指导学生利用身边的材料，自主设计完成流体力学小实验。

在发动寻找“身边的流体力学小科学”课程活动后，陈旭老师与学生一起，利用身边的食用油、白糖、酱油、洗洁精等生活常见材料开展小实验，使流体力学的基本性质通过演示实验展现出来。

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优秀实验作品展示

物钻水管演示实验

2017级海洋科学于兵

材料：碎泡沫，洗衣机排水管

过程：排水管一端放置在碎泡沫附件，甩动另外一端，碎泡沫会被吸入到排水管中，并从另外一端飞出。

原理：该实验是基于伯努利方程，当排水管一端甩动时，这端的空气流动速度加快，导致水管附近压力降低，而另外一端保持大气压，因此碎泡沫被吸进排水管。

卡门涡街演示实验

2017级海洋科学安旭

材料：洗衣液，自来水，墨水，筷子

过程：将洗衣液加入自来水中制成混合液，将蘸了墨水的筷子在混合液中缓慢匀速移动，可以看到漂亮的卡门涡街。

原理：卡门涡街是定常流体绕过某些物体时，在物体的两侧形成的旋转方向相反、排列规则的涡。将洗衣液加入水中，可以增加液体的黏性，使现象更明显。

矿泉水瓶演示实验

2017级海洋科学张纪龙

材料：三个矿泉水瓶，一根吸管，水

过程：在三个矿泉水瓶的同一位置上开洞，用吸管连接。开始时，中间的矿泉水瓶盖盖紧，两端的打开，向其中一个注水，发现没有盖盖儿的水瓶里面水位一致，盖了盖儿的水位达到一定位置后不再升高。把中间的水瓶盖打开，三个水瓶里面液面达到一致。

原理：该实验验证了伯努利原理，压能和位能的转化。

非牛顿流体卷绳效应演示实验

2017级海洋科学张卓

材料：量杯，盘子，洗洁精，黑色布料

过程：将洗洁精导入量杯，黑色布料放在盘子里面。将洗洁精缓慢导入盘子，开始的时候可以看到正常的卷绳现象，当速度加快时，洗洁精向外溅射。

原理：非牛顿流体的卷绳效应。而飞溅是由于洗洁精黏度较低，倾倒的速度较快导致。

自制浮子小实验

2017级海洋科学黄国强

材料：自制涡量浮子，流速较均匀的水道

过程：将几块纸板做成扇叶，可以随水流转动。在扇叶的顶端安置一个方向指针，可以看出扇叶的旋转。把这个自制的浮子放进家门口的小河道中，可以看到浮子随水流向下游运动，同时指针逆时针旋转。

原理：匀速流动的河道边缘处，由于粘性流体边界层区域流速降低，产生速度梯度，从而产生涡度，作用在十字叶片上发生旋转。

液体表面张力实验

2017级海洋科学刘希泉

材料：矿泉水、大小不同的的出水口

过程：在两个瓶盖上分别开边长为1.3cm和1.1cm的方形孔，矿泉水瓶中装满水，用大孔的瓶盖朝下倒水，水一直往外流。而使用小孔瓶盖朝下倒水，无论怎么晃，水都很难流出来。

原理：表面张力的作用。当出口半径小于临界半径时，表面张力起主要作用，水流很难流出。

食用油演示表面张力的实验

2017级海洋科学孙溪莹

材料：医用酒精、食用油、蒸馏水、注射器、一次性杯子

过程：将酒精和水按照体积比1：2.7配置，用注射器吸入食用油，缓慢地注射入混合液中，食用油变为球形，并静止的悬浮在混合液中。

原理：表面张力的作用。油滴在表面张力的作用下，收缩液面使液面有尽量减小的趋势。因为在同体积的几何体中，球表面的面积最小，呈球形；又由于食用油与水和酒精的混合液密度相同，故悬浮。

口香糖模拟非牛顿流体性质的实验

2017级海洋科学张金元

材料：苹果、口香糖

过程：嚼过的口香糖捏成锥形，用苹果快速击打锥形口香糖，口香糖钉在苹果中，把苹果钉出了一个洞。

原理：非牛顿流体的特性。非牛顿流体表面受到压力时，会开始变硬，具备一定的固体特性。

陈旭老师点评实验作品

同学们将自己的实验视频

上传到课程交流群

经过同学们的投票

孙溪莹、张金元、刘希泉三位同学

的作品得票最高

获评优秀作品并获得了实验课的加分

利用生活中常见的物品

来设计实验

让云端授课充满趣味

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来源 / 海洋与大气学院

编辑 / 慕欣瑶

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