Научници левитати капљице воде, схватити шта покреће "чаробно" понашање

Pin
Send
Share
Send

Чак и када физичари користе велике, скупе експерименте за откривање огромних гравитационих таласа и ситних хадрона, они још увек могу да одговоре на питања о темељном свету. На пример - Зашто капљице хладног млека одскакују на површини топле кафе пре потонућа? Зашто кишне сфере воде клизију по површини базена на киши?

Тим истраживача са Масачусетског технолошког института (МИТ) први пут је уочио и описао силе које узрокују да капљице течности левитатирају изнад површине већих резервоара.

Ево како то функционише.

Када кишна кап падне на површину локве, открили су истраживачи, близанац покреће моторе. Судар узрокује да се ситне струје врте унутар капљица, као и испод површине локве. Ако бисте могли завирити у капљицу, видели бисте воду како јури низ ивице унутар капљице, а затим би се попела натраг према центру, открило је ново истраживање.

То окретно кретање унутар капљице, невидљиво у већини околности, ствара довољно силе да се провуче кроз ваздух који окружује капљицу. Зрак се формира у танки, брзи ток ветра који струји испод капљице, задржавајући ширину косе изнад површине, према новим сазнањима.

Слика са папира показује како се вода окреће у круговима у капљици и испод површине базена, повлачећи се у јастук ваздуха. (Кредитна слика: Јоурнал оф Флуид Мецханицс)

Истраживачи су, међутим, открили да се ти мотори - унутар капљица и испод површине течности - не врте сами. Разлике у топлини између капљица и течности на које утичу, покрећу ротацију и левитацију. Једном када капљица капљице загреје или охлади температуру локве - процес који покрећу они центрифугални мотори који могу трајати било где од милисекунди до секунде - пропадат ће кроз свој чаробни прости зрак и нестати у локви, показала је студија.

Истраживачи МИТ-а смислили су како да израчунају минималну разлику у топлоти да би левитација наступила у било којој датој течности. Ако је разлика већа од тог минимума, открили су да капљица левитатира дуже. Било краће, а кап уопште неће левитирати.

Кроз паметна експериментална подешавања и помоћ брзих камера, истраживачи су успели да направе неколико прелепих видео записа мотора за левитацију. Научници су помешали неколико сјајних љускица титанијум-диоксида у уље, а затим су шприцом додали кап тог уља на површину већег базена. Капи су осветлили светлом ЛЕД лампом, а титанов диоксид се упалио док се вртео у струјама пуцања, пратећи пут мотора.

Аутори су објавили чланак који је описао ово откриће 8. новембра у часопису "Механика флуида".

Pin
Send
Share
Send