分层流体中的悬浮、振荡和波传播
摘要：学生可以在家或简单的实验室中使用日常物品进行一个有趣的悬浮实验。将一个经过改造的软木塞放入装有自来水和在底部加入粗盐的罐子中，不搅拌。盐逐渐扩散并确定了水的稳定密度分层，底层比顶层密度大。在溶解盐的过程中，软木塞缓慢上升到一个越来越高的位置，其中其密度在任何时刻都与周围水的密度平衡。如果轻轻推动软木塞离开其临时平衡位置，它会受到恢复力并开始振荡。学生可以对涉及的现象进行许多不同的测量，并解决与大尺度物体在分层流体中行为相关的非平凡物理问题。尽管实验很简单，但它可以引入与大气和星球物理相关的各种理论概念，并为学生提供机会熟悉一个简单的系统，该系统可以作为理解复杂现象（如在分层介质中的布朗特-法斯特勒频率上的振荡和内部重力波的传播）的模型。
作者：Marina Carpineti and Fabrizio Croccolo and Alberto Vailati
论文ID：2102.03834
分类：Physics Education
分类简称：physics.ed-ph
提交时间：2021-09-17