Математичари су управо преокренули митраљез

Већ 141 годину, физичари попут Ричарда Фајнмана постављају загонетку питањем протока течности: како би прскалица могла да се окреће ако је под водом, усисујући материју уместо да је избацује? Сада је тим истраживача пронашао одговор.

Иако су идеју први предложили експерименталисти 1880-их, Фејнман ју је поново објавио средином 20. века, до тачке у којој је постала позната као Фајнманов митраљез. Проблем је био следећи: обична прскалица са С-краком би избацивала воду, узрокујући ротацију кракова, заливајући све што је потребно заливање. Али да ли ће се реверзна прскалица уопште окретати, остало је отворено питање, и то не због недостатка покушаја.

Фејнман је користио ову идеју неко време и чак Направљен је експериментални сет да се позабави питањем док је био постдипломски студент на Универзитету Принстон. (Експеримент се завршио када је експлодирала велика боца напуњена водом.)

Сада га је тим истраживача са Универзитета у Њујорку поново покренуо. Систем повратног спреја (како га ја зовем – котрља се одмах са језика!) састоји се од прскалице потопљене на лежај са „ултра ниским трењем“, Према саопштењу Универзитета Њујоркда побољшају способност уређаја да се слободно окреће, а дизајнирани су на начин који им омогућава да лако прате проток воде кроз уређај.

У том циљу, тим је такође обојио воду, додао јој микрочестице, осветлио је светло зеленим ласером и снимио цео експеримент помоћу камера високе резолуције и велике брзине. Добијени снимци су прилично трикови:

Тимско истраживање-објављено Прошле недеље у Пхисицал Ревиев Леттерс – открио сам да повратно испирање ради управо то. Ротира се у супротном смеру од прскалице која избацује воду.

„Обичан или 'предњи' митраљез је попут пројектила, јер се покреће испаљивањем млазњака,“ рекао је Лев Ристров, истраживач са Универзитета у Њујорку и главни аутор студије на универзитету. лансирање. „Али реверзна прскалица је мистериозна јер вода која се усисава уопште не личи на млазнице. Открили смо да је тајна скривена унутар прскалице, где заправо постоје млазници који објашњавају уочене покрете.“

Иако се реверзна прскалица ротира (види напомене) у супротном смеру, она то чини око 1/50 брзине обичне прскалице. Унутар реверзне прскалице, апсорбовани млазови воде се сударају једни са другима, али не директно, а мешање те унутрашње воде доводи до спорог ротирања прскалице.

Бренан Спринкл, истраживач са одговарајућим именом на Школи рудника у Колораду и коаутор студије, додао је да ће методе коришћене у експерименту „бити корисне за многе практичне примене које укључују уређаје који реагују на проток ваздуха или воде“.

Без обзира на потенцијалне примене, дилема која се први пут појавила 1880-их коначно је решена, прецизним тестирањем и моделирањем који не би били могући пре 140 година. Надам се да ће вам ово дати нешто да додате вашем следећем говору о динамици флуида.

више: Експлозивна прскалица је алтернатива са АИ-ом за старца који виче на децу да сиђу са свог травњака