风和重力的相互竞争将一些水滴向上推，同时将其他水滴向下拉
超速行驶的汽车挡风玻璃上的雨滴有的向上滑动，有的向下滑动，有的似乎卡在原地。物理学解释了原因。
ALI MAJDFAR/MOMENT OPEN/盖蒂图片社
盯着汽车挡风玻璃上的雨滴不仅仅是一种与你的情绪接触的方式。你也可以学习一些物理知识。
当一辆汽车在雨中加速行驶时，一些水滴从挡风玻璃上滑落，一些水滴滑落，还有一些似乎卡在了原地。 “这很催眠，不是吗？”明尼阿波利斯明尼苏达大学的流体力学研究员Sungyon Lee 说。
Lee 和康奈尔大学流体力学研究员Alireza Hooshanginejad使用数学方程来描述雨滴上的作用力。这项工作揭示了决定液滴行为的几个因素，两人在 3 月 4 日的Physical Review Fluids上报道。
行驶中的汽车倾斜挡风玻璃上的雨滴同时受到重力和在汽车上空疾驰的风的作用。 Lee 和Hooshanginejad说，雨滴的移动方向取决于它的大小。
对于较大的雨滴，重力获胜，将水滴拉下。对于较小的雨滴，风盛行，将它们推上斜坡。对于中等大小的雨滴，力平衡，水滴静止不动。最小的雨滴也会留在原地，因为风不能提供足够的力量来克服水附着在玻璃上的倾向。
其他因素也会影响雨滴的行为。随着汽车的速度和风速的增加，较大的雨滴会被推上挡风玻璃。降低汽车的速度会产生相反的效果。如果汽车移动得足够慢，就没有足够的风来诱使雨滴向上移动。与此同时，研究结果表明，与较浅的挡风玻璃相比，角度更陡的挡风玻璃允许更小的雨滴屈服于重力。
为了简化计算，研究人员研究了雨滴的理想化版本，仅基于两个维度。这意味着结果不会完美地转化为现实世界的雨滴，Lee 说，但仍然可以让人们了解水滴为什么会这样做。
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