臺灣國際科展

與波共舞的飄浮水滴

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2012年
科別
物理與太空科學
得獎情形
三等獎
學校名稱
高雄市立高雄女子高級中學、高雄市立高雄高級中學
指導老師
徐德耀;呂台華
作者
蔣儀宣;朱凰華;徐悅聲
關鍵字
漂浮水滴,法拉第波,表面張力

摘要或動機

一顆純水水滴落在水面上通常會立刻與水面結合,但當液滴以固定高度朝向有界面活性劑的液面釋放時,這顆水滴會較在沒有添加界面活性劑的水面上時生存更久。根據統計結果,不同釋放高度和界面活性劑的有無及水滴大小均會影響水滴的生存期。當液面垂直振動或是被風吹動時,因為水滴和液面之間的氣墊會不斷地被更新,結合的時間可以被延長。當液面垂直振動時,可觀察到漂浮水滴在液面上產生上下振動、在2點間來回運動(束縛)、行進、跳動等運動行為,在運動期間水滴本身也會伴隨著振盪變形。當水滴在振動液面產生行進所對應的加速度門檻值,在特定頻率下會出現極小值,此時水滴與水浴會形成共振現象。當兩顆漂浮液滴在垂直振動的液面互相靠近時,除了會有結合、彈開的現象外,兩者間也會產生互繞質心轉動及排斥的現象。漂浮水滴在振動液面上的多種運動現象很類似Couder’s團隊針對在油面上跳動油滴(walker)所做的研究,但兩者間仍然存在著差異。


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檔案名稱 檔案大小 格式
與波共舞的飄浮水滴 6 MB Adobe Reader(Pdf)檔案