Suhisevat pyörrekuoriaiset, kaatavan veden ääni, sulkapallomekaniikka – Fysiikan maailma

Suhisevat pyörrekuoriaiset, kaatavan veden ääni, sulkapallomekaniikka – Fysiikan maailma

nestettä kaataa nokasta
Tea-riffic: vesisuihku, joka hajoaa pisaroiksi ennen kuin se osuu pintaan, tuottaa kovan äänen (suorituskykyinen: Ho-Young Kim et al./APS 2023)

Pyörrekuoriaiset voivat saavuttaa nopeuden jopa metrin sekunnissa – tai 100 ruumiinpituutta sekunnissa – kun ne kiertävät veden poikki. Tutkijat luulivat, että eläimet tekivät tämän käyttämällä airomaisia ​​takajalkojaan saadakseen aikaan "vetoon perustuvan" työntövoiman, joka on vähän kuin jyrsijä ui.

Tätä varten kovakuoriaisen olisi kuitenkin liikutettava jalkojaan nopeammin kuin uintinopeus, mikä puolestaan ​​edellyttäisi työntämistä vettä vasten epärealistisilla nopeuksilla.

Tämän häiriöongelman ratkaisemiseksi Cornellin yliopiston tutkijat ovat käyttäneet nopeita kameroita kuvaamaan pyörteitä niiden uiessa. He havaitsivat, että kovakuoriaiset käyttävät sen sijaan nostoon perustuvaa työntövoimaa, joka on dokumentoitu valaissa, delfiineissä ja merileijonoissa.

Luottamusliike on kohtisuorassa veden pintaan nähden ja tutkijat laskevat, että kuoriaisen tällä tavalla synnyttämät voimat voivat tuottaa vedessä havaittavia nopeuksia. Cornellin Yukunin mukaan tämä tekee pyörrekuoriaisista "ylivoimaisesti pienimmän organismin, joka käyttää nostovoimaa uimiseen".

Laadukas teetulos

Vieraile Marokossa ja saatat nähdä teetä kaadettavan suurelta korkeudelta ilman, että tippaakaan läikkyi. Tavoitteena on muodostaa juoman päälle vaahtokerros, joka ei vain lisää esteettistä vetovoimaa vaan myös makuelämystä ja vahvistaa teen aromeja.

Yllättävää kyllä, kukaan ei ole koskaan – tähän asti – tutkinut tapahtumien fysiikkaa, kun nestettä kaadetaan kuppiin tai mukiin.

Ho-Young Kim Soulin kansallisesta yliopistosta ja kollegat lähetti vesisuihkun suuttimen läpi vedellä täytettyyn sylinteriin ja käytti sitten vedenalaista mikrofonia äänittämään syntyneet äänet. He myös kuvasivat veteen muodostuneiden kuplien kuvioita nopealla kameralla.

Osoittautuu, että kun suihku hajoaa pisaroiksi – kuten tapahtuu, kun se kaadetaan suurelta korkeudelta – se tuottaa kovempaa ääntä, kun nesteeseen jää enemmän ilmakuplia. Tutkijoiden mukaan äänen puuttumisen takaamiseksi sinun on kaadattava korkeudelta, joka voi olla vain muutaman senttimetrin päässä pinnasta.

Ja lopuksi tiedemiehet Intiassa ovat tehneet tietokonesimulaatioita lennon nylonsulkapallot, jotka ovat erinomaisen kestävyytensä ansiosta yleistyneet perinteisesti ankan höyhenistä valmistettuihin verrattuna.

He havaitsivat, että nykyaikaisten nylonsulkapallojen lento voi olla paljon erilainen kuin höyhenen. Suurella nopeudella osuessaan nylon-sulkuputket muotoutuvat enemmän, mikä pienentää niiden ilmanvastusta ja lisää nopeutta niiden liikkuessa ilmassa. Joten pelaaja, joka on vastaanottavassa lyönnissä, löytäisi nylonista sulkapalloa vaikeammaksi palauttaa.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Fysiikan maailma