如果你喜歡在網上沖浪，過去的2019年，你一定聽過這樣的喝酒口號，喝啤酒時首先要歪門斜倒、然后杯壁下流、再改斜歸正、最后惡貫滿盈。

本人之前沒有看到過這段視頻，“杯壁下流”給我的第一反應是酒水在傾倒時沿著酒瓶壁流下的情景（視頻里是啤酒沿著酒杯下流而不易起泡），今天我們就來討論下為什么會這樣“杯壁下流”？

這種酒水不聽話的現象，我相信所有人都經歷過成千上萬次，當我們想把任何液體從一個容器倒到另一個容器時，它可能會沿著瓶壁倒到桌布上。

我們可能對這種現象習以為常，但是當我們深入思考時，這個問題比我們想象的要復雜的多。

好吧，繼續往下看吧，這是一個有趣的流體動力學問題，甚至和飛機飛行有著異曲同工之妙。

粘附力和內聚力！

一般來說，普通液體都有粘附在其他表面的傾向（粘附力），也有聚集在一起的傾向(內聚力)，這是影響地球上每一個水分子的兩個特征，水分子與水分子之間或水分子與其他物質之間的“粘性”是由這這兩個特征決定的。

內聚力存在于相同物質的分子之間，正是這種力使得液體分子粘在一起。換句話說，這些力使液體抵抗分離，水滴的形成就是由于內聚力的作用。

另一方面，粘附力是液體(例如水)對其他物質的吸附力（如金屬容器、樹葉，甚至你的皮膚）?；蛘哒f，粘附力是存在于不同分子之間的吸引力。由于粘附力，液體總是想要粘上堅硬的表面上，這也是在試管中液體總是形成凹面的原因。

當用瓶子往容器中倒酒或水時(尤其是慢慢倒的時候)，瓶壁和水分子之間的粘附力比水分子之間的內聚力更強，重力必須克服這個粘附力才能使水垂直傾倒出來。

當垂直方向與瓶壁的夾角較小時，粘附力較強，而垂直于瓶壁的重力分量較小，所以水更容易附著在容器的外表面(順著容器的一側流下來)。

圖為：液體在試管中形成凹面

這只是分子層面微觀的力在作用，其實重力不僅僅要克服粘附力，還要克服一個宏觀的力，這個力讓飛機能夠起飛，和怪羅科普之前科普過的“ 浴簾效應 ”有相似之處！

科安達效應！

1910年時，羅馬尼亞工程師和數學家亨利·科安達（Henri Coanda）在測試他建造的科安達-1910飛機時發現了一個有趣現象。

當時，這架飛機在熱身時就起火了（沒有離開地面），科安達觀察到燃燒的氣體從引擎中噴出后會附著在機身上而不是水平噴出，隨后的實驗和研究最終使他證實了我們現在所知道的“科安達效應”（或叫附壁效應）。

科安達自己將這種效應描述為“從孔口噴射出的流體傾向于附著在鄰近的平面或曲面，因為射流會將空氣從周圍環境中吸入，從而形成一個低壓區域?！?/p>

簡單地說，科安達效應是一種流體（如空氣或任何其他液體）沿平面和曲面附著和流動的趨勢。

圖為：柯恩達效應的機制（圖源：維基百科）

當一股射流從孔口噴出掃過周圍的空氣時，射流的速度比周圍空氣的速度要快，根據伯努利原理，速度越快，流體的壓力越低，反之亦然。

因此，低壓射流被相對高壓的環境空氣所包圍，為了保持平衡，周圍的空氣會從兩邊流入低壓區域。

當一個固體表面在射流的一側出現時，高壓環境空氣將只會在另外一側出現，從而使射流失去平衡，結果便是來自另一側的空氣迫使射流附著在固體表面上。

當酒水從杯子中倒出時，周圍環境壓力迫使液體粘附在杯子的表面，即使杯子的表面在杯口處彎曲，液體也會保持附著。

對于飛機來說，周圍的空氣附著在機翼上，產生飛行所需的升力；而對于杯子來說，杯子里的液體會附著在彎曲的杯壁上，并沿著杯壁滑落下來，給我們留下一堆需要清理的東西。

角度和速度！

簡單地說，水分子喜歡粘在一起，往往會使水分子可以平穩的流動離開容器，不幸的是，水分子也喜歡粘在其他物質上，更不幸的是流動時會造成氣壓差。

為了能讓水滴落，重力必須克服水分子和杯壁的粘附力，以及由于科安達效應水產生的升力。

哪一種力占主導地位取決于許多因素，包括材料性能和形成化學鍵的時間，水被傾倒出的速度，周圍空氣情況，傾倒角度等等。

傾倒的角度主要影響的是重力的分量，從而影響流體的傾倒速度，而傾倒的速度是一個關鍵因素。

如果我們快速地倒水，水分子將沒有足夠的時間與容器表面結合，更不會在一側出現固體表面，因此水也不容易倒到桌布上。

然而，當你慢慢倒的時候，水會在容器表面停留更長時間，這樣水分子與杯壁的粘附力比與水分子的內聚力更大，壓力差也將出現在一側，水將沿著容器的一側流下。

此外，如果水是從一個尖銳的表面倒出來的，它將更容易滴落，而光滑的表面通常更容易“杯壁下流”。

大多時候粘附力和升力的合力太大，重力無法克服，所以液體會順著杯壁滑落下來，出現在它不該出現的地方是常態。

最后

在生活中，流體的這些性能出現在了各種場合，有時候會被夸大其詞（如某空調的科安達效應），有時候會被忽視（如杯壁下流）。

當我們用科學去剖析它時，我們可能才會為此震驚，導致我們飲料溢出的日?，F象竟然和飛機的飛行原理有關。

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