物理學家對雨滴在汽車擋風玻璃上的催眠運動進行了解釋

Emily Conover

凝視汽車擋風玻璃上的雨滴不只是一種聯系到你的情感的方式，你或許也可以從中學到某些物理知識。

當汽車在雨中高速前行時，某些雨滴會沿著擋風玻璃向上滑去，其他的則向下，還有一些看起來像是陷在原地。“這會非常催眠，不是嗎？”來自于美國明尼蘇達大學的流體力學研究學者SungyonLee說道。

Lee和來自于康奈爾大學的流體力學研究學者AlirezaHooshanginejad使用數學方程式描述雨滴所受的力。這項工作透露了決定一滴水珠行為的幾種因素，2位科學家在3月4日出版的《物理評論·流體》上就此作了報告。

在運動汽車成角度的擋風玻璃上的雨滴同時會受到來自于重力和迅速掠過汽車的風力的影響。雨滴移動的方向取決于雨滴的大小，Lee和Hooshanginejad說道。

對于較大的雨滴，重力占據上風，會令它們下降;對于較小的雨滴，風力勝出，會令它們沿斜面上升;對于中等大小的雨滴，作用力抵消，會令它們待在原地。最微小的雨滴也會待在原地，因為風不能提供足夠的“魅力”克服水附著于玻璃上的傾向性。

其他因素也會影響到雨滴的行為。研究結果顯示出，隨著汽車速度增加，風速隨之增加，較大的雨滴會沿著擋風玻璃向上而去。降低車速會形成相反的效果。如果汽車移動得足夠慢，便沒有足夠的風力“誘哄”雨滴向上移動。同時，擁有更陡角度的擋風玻璃比更緩角度的擋風玻璃會令較小的雨滴屈服于重力。

為了簡化運算，研究人員研究了一種僅基于二維的理想雨滴版本。……