Atskleisti „Sunkumą Saugančių“ Karoliukų Paslaptis

{h1}

Karoliukų grandinė gali paneigti gravitaciją, tarsi vanduo tekėtų iš fontano, ir dabar fizikai atskleidžia šio keisto reiškinio paslaptis.

Karoliukų grandinė gali paneigti gravitaciją, elgdamasi kaip iš fontano nutekėjęs vanduo, ir dabar fizikai atskleidžia šio keisto reiškinio paslaptis.

Šie atradimai gali turėti stebėtiną poveikį viskam, pradedant pririštais palydovais ir baigiant liftais, pasiekiančiais iš kosmoso į Žemę.

Grandinės yra vienos iš paprasčiausių, seniausių ir labiausiai paplitusių technologijų. Galima įsivaizduoti, kad mokslininkai suprato jų elgesį.

Vis dėlto naujausias internetinis vaizdo įrašas iš grandinės iš BBC, kurią matė daugiau nei 2,5 milijono žiūrovų, nustebino daugelį, įskaitant daugelį fizikų. Vaizdo įraše parodytas keistas efektas, kurį galima lengvai atkurti namuose - jei puodų, indų ar panašaus indo tvarkingame krūvelyje išdėstoma ilga karoliukų grandinė, grandinės galas užtraukiamas per indo kraštą ir tada paleidžiamas., grandinė ne tik teka į grindis dėl sunkio jėgos, bet ir savaime juda aukštyn, kai juda. [Žiūrėti vaizdo įrašus apie keistą granulių fenomeną, formuojantį fontaną ir makaronų fontaną]

Grandinės fizika

Atradę šį vaizdo įrašą, mokslininkai pradėjo projektą, skirtą mokyti fizikos vidurinių mokyklų moksleiviams, Rutherfordo mokyklos fizikos partnerystę.

„Manėme, kad tai šaunu, ir manėme, kad turėtume išsiaiškinti, kas vyksta, ir užduoti klausimą aukštųjų mokyklų studentams“, - sakė tyrimo vedantis autorius Johnas Bigginsas, Kembridžo universiteto Anglijoje fizikas. Tada greitai paaiškėjo, kad mes negalėjome paaiškinti rutuliukų šuolio virš puodo, naudodamiesi tradiciniais mąstymo būdais apie paimamas ir nuleistas grandines, ir kad tai paaiškinti, mes turėsime dar kartą apsilankyti, matyt, įdėtame- akmeninės idėjos iš klasikinės mechanikos vadovėlių.

"Tai buvo taškas, kurį supratome, kad turime įdomią tyrimų problemą savo rankose."

Nors grandinės svoris akivaizdžiai traukė ją žemyn, mokslininkai nežinojo, kodėl granulės šoko aukštyn prieš krisdamos. Šio įvykio žiūrovai kartais klaidingai mano, kad „rutuliukai tam tikru būdu yra magnetiniai“, - teigė Bigginsas. Bet „magnetizmas neturi nieko bendra su šiuo reiškiniu“.

Be to, "daugelis spėliojo, kad grandinė priversta išeiti iš puodo aukštyn, bet galiausiai turi nukristi ant grindų. Taigi nenuostabu, kad ji pakyla virš puodo, nes ji užima granules ant grandinės. laikas pakeisti jų pagreitį, daugiausiai tuo atveju, kai pakilęs rutulys kyla, krinta “, - teigė Bigginsas. "Dar subtilesnė šio klaidingo supratimo versija yra ta, kad grandinei judant aplink fontano viršūnę, ji juda lenktąja trajektorija."

Tačiau abi šios idėjos "yra iš esmės klaidingos", teigė Bigginas.

Kadangi jų skaičiavimai parodė, kad šio efekto varomoji jėga kilo ne iš tos laivo tekančios grandinės dalies, mokslininkai padarė išvadą, kad jėga, verčianti granules šokinėti aukštyn, galiausiai kilo iš laivo grandinės krūvos, kažkaip stumiančios į viršų.

„Stumimas iš puodo yra pagrindinis rezultatas ir didelis netikėtumas“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo Bigginas.

Sujungti strypai

Norint suprasti, iš kur kyla šis postūmis, svarbiausia yra tai, kad grandinės iš esmės yra sujungtų jungčių ar strypų serijos. Įsivaizduokite, kad lazdele esantis puodas guli horizontaliai ir laukia judėjimo. Tada jį patraukia jėga, veikianti vieną iš jo galų. Ši jėga kyla iš grandinės dalies, tekančios iš indo. [9 didžiausios neišspręstos paslaptys fizikoje]

Jei šis strypas būtų vienas, jėga, kurią jis patiria viename gale, priverstų jį pakelti ir pasukti, o kitas galas judėtų žemyn. Kadangi strypas yra sujungtas su kitais strypais, „tolimiausias strypo galas atšoka nuo puodo ar kitų grandinės grandžių ir šis atšokimas suteikia anomalų stūmimą“, - teigė Bigginsas.

„Fizikoje retai būna, kad moksleiviai supranta tikrus tyrimų rezultatus, tačiau tokiu atveju manome, kad jie sugebės“, - pridūrė Bigginas.

Nors mokslininkai šį tyrimą atliko tik dėl smalsumo, rezultatai „gali turėti reikšmės inžinerijai“, teigė Bigginsas. "Žmonės visą laiką dislokuoja grandines ir stygas iš polių įvairiose pramoninėse ir technologinėse situacijose."

Pavyzdžiui, tekstilės gamyboje dažnai naudojamos stygos, išleistos iš ritės. Be to, palydovai ir erdvėlaiviai dažnai dislokuoja daiktus ant juostų.

„Tokiose situacijose kaip kosmoso inžinerija, kai reikia kiek įmanoma sumažinti energiją ir masę, gali būti naudinga panaudoti šį postūmį, atidarant grandines ir rišiklius“, - teigė Bigginsas. „Pavyzdžiui, jei norite pririšti du palydovus, turite paskirstyti grandinę tarp jų iš vieno palydovo krūvos.

"Mūsų darbas sako, kad dislokuodami tą grandinę, patraukdami ant jos galo, jūsų traukimą papildo stūmimas iš visur, kur laikoma grandinė. Taigi jūsų teikiamas traukimas gali būti mažesnis, nei jūs manėte iš pradžių. Todėl galite dislokuoti grandinę. su mažesne jėga, taigi ir su mažesniu, lengvesniu varikliu ir su mažesnėmis energijos sąnaudomis “.

Taikydami tai, kas gali būti labiausiai nutolusi, mokslininkai taip pat pažymėjo, kad planai statyti kosminius elevatorius - milžiniškas struktūras, siekiančias iš kosmoso į Žemę - dažnai apima neįtikėtinai ilgus pluoštus, neišplatintus kosmose, kad ištemptų žemę. Šie atradimai galėtų padėti užbaigti tokias megastruktūras.

Bigginas ir jo kolega Markas Warneris savo išvadas internete išsamiai aprašė sausio 14 d. Žurnale „Proceedings of the Royal Society A“.

Sekite mus @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie „WordsSideKick.com“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Nauja Fizikos Proveržyje Sukurta Šviesos Rūšis
Nauja Fizikos Proveržyje Sukurta Šviesos Rūšis

Gydytojai Atima Šaukštelį Iš Žmogaus Stemplės - Metus Po To, Kai Jis Jį Nurijo
Gydytojai Atima Šaukštelį Iš Žmogaus Stemplės - Metus Po To, Kai Jis Jį Nurijo

Mokslas Naujienos


Didėjant Superbugų Skaičiui, Nauji Tyrimai Rodo Gamyklinius Ūkius (Op-Ed)
Didėjant Superbugų Skaičiui, Nauji Tyrimai Rodo Gamyklinius Ūkius (Op-Ed)

Žandikaulius Mažinantis Panašumas Aptinkamas Banginiuose Ir Pelikanuose
Žandikaulius Mažinantis Panašumas Aptinkamas Banginiuose Ir Pelikanuose

Kaip Dronai Kovoja Su Infekcine Liga
Kaip Dronai Kovoja Su Infekcine Liga

10 Įdomių Faktų Apie Kofeiną
10 Įdomių Faktų Apie Kofeiną

Kalnakasiai Susiduria Su Sveikatos Rizika Net Geromis Dienomis
Kalnakasiai Susiduria Su Sveikatos Rizika Net Geromis Dienomis


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com