物理学家对雨滴在汽车挡风玻璃上的催眠运动进行了解释

Emily Conover

凝视汽车挡风玻璃上的雨滴不只是一种联系到你的情感的方式，你或许也可以从中学到某些物理知识。

当汽车在雨中高速前行时，某些雨滴会沿着挡风玻璃向上滑去，其他的则向下，还有一些看起来像是陷在原地。“这会非常催眠，不是吗？”来自于美国明尼苏达大学的流體力学研究学者SungyonLee说道。

Lee和来自于康奈尔大学的流体力学研究学者AlirezaHooshanginejad使用数学方程式描述雨滴所受的力。这项工作透露了决定一滴水珠行为的几种因素，2位科学家在3月4日出版的《物理评论·流体》上就此作了报告。

在运动汽车成角度的挡风玻璃上的雨滴同时会受到来自于重力和迅速掠过汽车的风力的影响。雨滴移动的方向取决于雨滴的大小，Lee和Hooshanginejad说道。

对于较大的雨滴，重力占据上风，会令它们下降;对于较小的雨滴，风力胜出，会令它们沿斜面上升;对于中等大小的雨滴，作用力抵消，会令它们待在原地。最微小的雨滴也会待在原地，因为风不能提供足够的“魅力”克服水附着于玻璃上的倾向性。

其他因素也会影响到雨滴的行为。研究结果显示出，随着汽车速度增加，风速随之增加，较大的雨滴会沿着挡风玻璃向上而去。降低车速会形成相反的效果。如果汽车移动得足够慢，便没有足够的风力“诱哄”雨滴向上移动。同时，拥有更陡角度的挡风玻璃比更缓角度的挡风玻璃会令较小的雨滴屈服于重力。

为了简化运算，研究人员研究了一种仅基于二维的理想雨滴版本。那意味着这些结果不能完美地解释现实世界的雨滴，Lee说道，但是依然能够给出一种判断，即为什么雨滴会有这样的行为。