《科學小知識》魚群聚集游更快９個物理百科冷知識

為什麼攪拌茶的時候，茶葉會集中在茶杯的中央？攪拌的旋轉運動會讓茶杯邊緣及中心位置的茶有不同的壓力，而壓力差會產生另一股次級水流（secondary flow），進而使得茶葉聚集在中央。血壓只能夠量手臂上的嗎？在不同的位置量血壓，譬如小腿，結果就會因受測者的身高而受影響。為了有一致的標準，通常都在和心臟差不多的高度測量。為什麼水龍頭的出水口要放一個細網？細網會讓水流中含有氣泡，水的感覺會比較「軟」，也可以節省水量。為什麼從水龍頭流出的水柱會變細？水流的體積流率（volume flow rate），也就是「每秒通過水流橫截面的水流體積」為固定，所以，水流越往下時因流速越快，橫截面面積自然也要越小（細）。在北半球的排水孔，排水時的漩渦真的都是逆時鐘旋轉嗎？在北半球的排水漩渦逆時鐘旋轉，南半球則會相反，這是由於地球本身的轉動，水流受到「科氏力」（ Coriolis force）的影響。不過，一般的排水孔並不是為了觀察出「科氏力」而設置，所以還會受到排水孔的形狀、位置，拔塞的動作甚至浴缸形狀的影響，讓水漩渦呈現隨機旋轉。有個著名的物理問題，一艘浮在游泳池中的船，如果將船上的石頭丟入池中，泳池的水面會上升還是下降？石頭還在船上時，會先置換與它相同重量的水的體積，由於石頭密度較大，所以水的體積會比石頭還大。而當石頭投入池中，它就只會置換和自己相同體積的水量，也就是說置換的水量減少，池面就會比石頭還在船上時低（下降）。在荷蘭有個著名的故事，一個小男孩用手指堵住堤防上的小洞，就成功對抗了整個北海的壓力，他是怎麼辦到的？液面下任一點深度的壓力公式，為液體密度、重力加速度以及液面下任一點的深度的乘積。換句話說，施加在男孩手上的壓力，是與小洞及海平面的距離有關，無關於整個北海的壓力。本來應該來自四面八方的海浪，為什麼最後都會大致與海岸線平行？波速會受到水深淺的影響，所以當波前（波浪的前端）靠近海岸時會先慢下來，並讓其他的部份追上。為什麼魚群會聚在一起游水？除了生物社群的本能，魚游過之處會形成沿著前進方向軸兩側、交替出現的漩渦，而這個漩渦便能讓後面的魚處在向前的水流中，游起來會更加省力。不過，若後面的魚是跟在前面的魚的正後方，則需要花更多力氣抵抗向後的漩渦逆水流。