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中科院力學所
倒啤酒技巧的力學道理
力學園地
2015年12月26日倒啤酒技巧的力學道理
《力學園地》編輯部：您好！APEC期間帶8歲的兒子回老家，吃飯時兒子給爺爺?shù)蛊【疲矚g把瓶子拿的很高，可想而知，總是倒?jié)M一杯泡沫，啤酒沒倒多少。我教他要把瓶口放在杯沿，傾斜杯子，讓啤酒沿著杯沿緩緩倒入。兒子試驗了一下，成功了，非常開心，還追著我問這是為什么。我特來請教力學方面的專家，希望能告訴我原因，我好給兒子一個正確的解釋。謝謝！
？——一位爸爸
要回答這個問題得從氣體的溶解度開始考慮，通常用單位體積水能溶解多少體積的二氧化碳氣體來度量，稱為溶解度，它是一個同溫度和壓強有關的量。溫度低時溶解度大，高時溶解度小。在高壓下溶解度大，低壓時溶解度小。如果在高壓條件下新鮮啤酒突然減小壓強，就會分離出二氧化碳而冒泡。靜止在杯中的啤酒，壓強各處基本上是均勻的，上層壓強略小于杯底，所以也是表面冒泡稍多。但是如果杯中的啤酒產(chǎn)生了不均勻流動，則各點上的壓強是不同的。從流體力學的伯努利定律知道，沿一根流線，速度大的地方局部壓強小。在這些速度大的地方，便會產(chǎn)生大量的二氧化碳氣泡。
這就是說，如果想讓啤酒不冒泡地倒?jié)M杯子，就應當在傾倒的過程中，盡量減小啤酒杯中液體的相對速度，盡可能使注滿杯子的過程變?yōu)闇熟o態(tài)。如果把瓶子拿得很高往里倒，就會使抵達杯口的啤酒柱有較大的動量，而到達杯底時速度總是零，從而杯中的啤酒速度差加大。而瓶口靠近杯沿并使啤酒沿壁倒入時，一方面降低了啤酒從瓶口到接觸杯子這段落差，使啤酒入杯時的動量減小從而減小了杯中的啤酒速度差；另一方面，杯子傾斜可以將啤酒柱對杯子的正沖擊變?yōu)樾睕_擊，從而減小啤酒接觸杯底瞬時的動量改變；再者斜溜過程，增加啤酒溜到杯底的路程，在這溜的過程中杯壁對啤酒的阻力可以減小啤酒到達杯底的速度。所以它便基本滿足了盡可能準靜態(tài)的要求，整個過程中泡沫就比較少了。
（胡漫根據(jù)相關資料摘編）