Useful content

Forskare lät upp och ned båtar flyta i ett svävande lager av vätska

click fraud protection

Franska forskare genomförde ett ovanligt experiment och observerade beteendet hos olika föremål som placerades i en vätska som rör sig under påverkan av vertikal vibration.

Enligt visuella observationer kopierar detta unika fenomen helt den vanligaste simningen under normala förhållanden, och det verkar som att tyngdkraften helt enkelt har ändrat riktning.

Simning av båtar på de övre och nedre ytorna av ett 2 cm tjockt flytande lager. Vibrationsfrekvensen är 60 hertz. Benjamin Apffel et al. / Natur, 2020
Simning av båtar på de övre och nedre ytorna av ett 2 cm tjockt flytande lager. Vibrationsfrekvens 60 hertz
Benjamin Apffel et al. / Natur, 2020

Vad är kärnan i experimentet

Om vi ​​tar ett visst fysiskt system (till exempel en viss vätskevolym), som påverkas av mekaniska vibrationer, kan vibrationskrafter uppstå i ett sådant system. Det är dessa krafter som under vissa förhållanden kan ha en betydande inverkan på hela det fysiska systemet.

Det är denna effekt som användes i detta experiment.

Experiment framsteg

Ingenjörerna från Higher School of Industrial Physics and Chemistry i Paris gjorde följande experiment: de tog fyrkantiga kärl med olika bredd (från 2 till 20 cm), i vilka en viskös vätska hälldes. En blandning av silikonolja och glycerol med en viskositet på 0,2-1 pascal-sekunder (för vatten under normala förhållanden är viskositeten ungefär en tusendel av en pascal-sekund).

instagram viewer

Sedan placerades dessa kärl på vibrationsställ, som vibrerade vid frekvenser från 60 till 130 Hertz, och redan genom en spruta infördes luft gradvis i vätskans nedre del.

Det var sålunda möjligt att stabilisera den svävande vätskan och redan i det nedre området under flytande stål lägg till olika föremål (bollar med olika diametrar, barnbåtar etc.) och titta på dem beteende.

Under experimentet visade det sig att föremål nedsänkta på detta sätt flyter i en inverterad position, som om tyngdkraften hade ändrat riktning. Och de tyngre kulorna sjönk mer i vätskan än de lättare.

Emellertid föll bollar som väger mer än 6 gram fortfarande under tyngdkraftsverkan till kärlets botten, men kränker inte integriteten hos det leviterande vätskeskiktet.

En kula på 6,6 gram (översta raden) faller innan ytan destabiliseras, medan en kula på 4,8 gram (nedersta raden) bryter ner lagrets stabilitet
Benjamin Apffel et al. / Natur, 2020

Föreslagen fysisk beskrivning av processen

Forskare har föreslagit följande beskrivning av den observerade effekten:

Systemets beteende förklaras av det faktum att kroppen själv, nedsänkt i en vätska, vibrerar också under vibrationer. Det är detta faktum som genererar vibrationskrafter som håller föremål i en inverterad position och därmed kompenserar för gravitationen.

Enligt forskare var detta experiment inte skapat för skojs skull, och därför planerar de utöka din experimentella kunskap om de fenomen som uppstår vid gränserna för två miljöer: flytande luft.

Om du gillade artikeln, lägg upp tummen, prenumerera och uttrycka dig i kommentarerna. Tack för att du läste till slutet.

Instruktioner: hur man bygger ett växthus på billiga tegel grunden?

Instruktioner: hur man bygger ett växthus på billiga tegel grunden?

I en tidigare artikel vi tittat på fyra olika fundament, som lämpar sig för konstruktion av växth...

Läs Mer

Typer av värmeanordningar för luft uppvärmning av bostäder

Typer av värmeanordningar för luft uppvärmning av bostäder

värmekälla Titel anordning som används för uppvärmning av luft, uppvärmd luft genom förbränning a...

Läs Mer

Penofol för termisk isolering av vinden

Penofol för termisk isolering av vinden

Kom ihåg hur du byggt ditt hus: säker på att det hände spontant och på måfå, krävs en enorm mängd...

Läs Mer

Instagram story viewer