一杯水倒进水池里，溅起来的是水杯里的水，还是水池里的水？-企业头条

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一杯水倒进水池里，溅起来的是水杯里的水，还是水池里的水？

一百多年前的英国物理学家Arthur Mason Worthington曾仔细研究过这个问题并写了一本书，《水花研究》[1]，在这部作品中他通过高速摄影相当详细地介绍了水滴落在水面上的全过程，结论没有想象中那么容易直接回答，水花形成的不同阶段溅射的水的来源有所不同，我们下面仔细介绍一下这个过程。

Arthur Mason Worthington为了让水花和原有水滴能够区分清楚，采用的办法很直接，让一滴水滴入牛奶混合物中，即便是黑白照片也能区分清楚。这个过程简单来说就是，水滴落在水面上时就像一颗子弹打入一样，把周围的水都排开，周围会有一圈水升起，从而形成一个类似于腔或者说壁的结构，这部分溅射的水和倒入的水滴是没什么关系的。按照原文来说就是：

当液滴下降到液体中时，上部起初并没有明显变形，但周围会掀起一个小杯或一个小坑。随着液滴进一步下降，这个坑壁变得越来越宽、越来越高、越来越厚，并且从其边缘或边缘喷射出喷射流。

一杯水倒进水池里，溅起来的是水杯里的水，还是水池里的水？

但这不是结束，随后进入下一个阶段。随着周围溅起来的一圈水壁由于重力和表面张力落下，中心会升起来一个水柱，特别需要注意的是，这个水柱中包含了我们滴入的水滴。随着水柱不断升高，最高的部分会有脱离水面的趋势，有可能会分裂成单独的水滴溅射起来。

一杯水倒进水池里，溅起来的是水杯里的水，还是水池里的水？

当然上述的分析仅仅是上个世纪初的认识，实际上对于水花溅射的研究一直到今天都还是流体力学研究的内容，对于不同的具体情形，这个过程远远没有看上去那么简单。飞溅形态受雷诺数（Re，惯性力与黏性力之比）、韦伯数（We，惯性力与表面张力之比）以及空气压力的显著影响。而且还需要注意液滴撞击液面的瞬间，在液滴与池水接触的颈部区域会形成极薄的液体喷射片，这和后来产生的冠状水花又非常不同[2]。甚至根据参数的不同，还可以画出溅射水花的相图[3]。