211service.com
Pudeles, burbuļi un plīsumi
Populārs ballīšu triks ir piepildīt stikla pudeli ar ūdeni un ar atvērtu roku sist pa pudeles augšdaļu, izraisot pudeles dibena pārrāvumu, stāsta Deivids Džesijs Daily un draugi no Brigama Janga universitātes Provo, Jūtas štatā.
Pudeles saplīst tikai tad, kad ir iepildīts negāzēts ūdens, nevis tad, ja tās ir piepildītas ar gāzētiem materiāliem vai tukšas. Jautājums ir: kāpēc?
Šodien šie puiši atklāj, kā tieši šis process notiek, interesantā videoklipā, kas paredzēts šī gada konkursam Gallery of Fluid Motion, kas ir ikgadējs pasākums, ko vada Amerikas Fizikas biedrības Fluid Dynamics nodaļa ( augstas izšķirtspējas lejupielāde vai zemas izšķirtspējas lejupielāde ).
Šie puiši vispirms izmēra brīdi, kad pudele saplīst, un saka, ka tas nesakrīt ar brīdi, kad pudele tiek sasists.
Tā vietā viņi izmanto ātrgaitas videomateriālus, lai parādītu, ka trieciens no rokas liek pudelei paātrināties lejup, un tas rada zema spiediena apgabalu šķidruma apakšā.
Ja paātrinājums ir pietiekami liels, spiediens pazeminās zem tvaika spiediena un šķidrums iztvaiko, veidojot burbuļus. Tas ir labi zināms process, kas pazīstams kā kavitācija.
Tiklīdz spiediens atgriežas normālā stāvoklī, burbuļi sabrūk. Bet interesanti, ka šis sabrukums notiek apmēram desmit reizes ātrāk nekā burbuļu veidošanās ātrums. Tas arī rada momentānus spēkus, kas ir daudz koncentrētāki nekā tie, kas radīja paātrinājumu.
Tieši šie spēki salauž pudeli.
Daily un co turpina parādīt, ka šis process nedarbojas, ja pudele ir piepildīta ar gāzētu ūdeni. Iemesls ir vienkāršs. Rokas trieciens izraisa burbuļu veidošanos tāpat kā iepriekš, bet tā vietā, lai sabruktu, tie piepildās ar oglekļa dioksīdu un peld prom.
Tāpat efekts nedarbojas ar tukšu pudeli, jo burbuļi nevar veidoties vispār.
Tātad tagad jūs zināt.
Un šī stāsta morāle? Izvairieties no studentu ballītēm Jūtā.
Atsauce: arxiv.org/abs/1210.3764 : Katastrofāla plaisāšana, pateicoties mierīgai kavitācijai