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揭示水壶沸腾鸣笛原理 精准数学模型解百年谜题

http://www.kexue.com 2013-11-29 11:17:23 网易探索  发表评论


通过精准的数学模型,科学家解开了烧水壶鸣笛的秘密

  数个世纪以来,物理学家以阐明宇宙的奥秘为己任,从重力到电力再到黑洞,是他们毕生研究的目标。但是,在寻找希格斯玻色子和无止境的弦理论的同时,还有一个独特的秘密:为何烧水壶会鸣汽笛?

  站在超级计算机前的人们说:“噢,那个是共鸣,或者别的东西。”

  现在,他们能很高兴地报告,人类的智慧至少战胜了无知的阴霾,并解决了一直潜伏在人们最低技术含量的厨房电器中的秘密。

  安坐在英国剑桥大学象牙塔数年之后,一个研究小组开发出烧水壶鸣汽笛的精确数学模型。研究人员表示,这里不是一个而是两个阶段。第一个阶段开始于蒸汽被迫通过烧水壶的狭窄喷口进入喷嘴;急涌的空气被压缩,然后逃入人们的厨房,它与欢迎哨的振动频率相同。

  但是,在第二个阶段,烧水壶里的水仍在沸腾,将越来越多的蒸汽以越来越快的速度推向壶口,当流速达到一个特定的数值时,蒸汽里形成微小的漩涡,并辐射出声波,最终经典共鸣突然袭来。

  该新模型非常精确,物理学家现在能够预测任何烧水壶汽笛的音高。在解决了另一个巨大,但也许最终可知的宇宙秘密后,他们展露出微笑,并啜饮了一口茶。

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