soap film 中的粒子滑动动力学
软凝聚态物质
2025-03-26 v1 流体动力学
摘要
我们研究了在水平 soap film 中捕获的毫米级颗粒的滑动动力学。一旦释放，颗粒以受阻振荡方式向 film 中心移动。我们通过实验和建模研究作用在颗粒上的力，并证明了 film 质量对其形状和颗粒动力学起关键作用。仅次于颗粒的引力扭曲 film 是可测量的，它完全决定了颗粒运动所受力——颗粒引起的类似柱面变形对动力学影响可忽略不计。意外的是，只要颗粒半径远小于 film 宽度，此现象预计将适用于所有 film 大小。我们也测量了摩擦力，表明环境空气和 film 对摩擦力的贡献几乎相等。我们提出的理论模型在空气中可忽略惯性效应时（针对最小和最慢的颗粒）能精确预测摩擦系数。理论与实验之间的吻合为表面粘度设定了上限 0.01 μPa·s m，与最近的界面微粘度测量结果 Excellent 一致。
引用
@article{arxiv.2502.09179,
title = {Sliding dynamics of a particle in a soap film},
author = {Youna Louyer and Benjamin Dollet and Isabelle Cantat and Anaïs Gauthier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.09179},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 5 figures