Matematikçiler makineli tüfeği tersine çevirdi

Richard Feynman gibi fizikçiler 141 yıldır sıvı akışı sorusunu çözüyorlar: Bir yağmurlama sistemi suyun altındaysa nasıl dönebilir ve maddeyi dışarı püskürtmek yerine içine çekebilir? Şimdi, bir araştırma ekibi bir cevap buldu.

Bu fikir ilk kez 1880'lerde deneyselciler tarafından öne sürülmesine rağmen, Feynman bunu 20. yüzyılın ortalarında yeniden yayımladı ve şu şekilde anıldı: Feynman makineli tüfek. Sorun şuydu: S kollu sıradan bir yağmurlama sistemi su püskürterek kolların dönmesine neden oluyor ve sulanması gereken her şeyi suluyordu. Ancak ters fıskiyenin dönüp dönmeyeceği açık bir soru olarak kaldı ve bu, deneme eksikliğinden kaynaklanmıyordu.

Feynman bu fikri bir süre kullandı ve hatta Bir deney seti oluşturuldu Princeton Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisiyken soruyu yanıtlamak için. (Deney, suyla dolu büyük bir şişenin patlamasıyla sona erdi.)

Şimdi New York Üniversitesi'ndeki bir araştırmacı ekibi onu yeniden başlattı. Geri püskürtme sistemi (benim deyimimle – dilin hemen üzerinden yuvarlanıyor!) “ultra düşük sürtünmeli” bir yatağın üzerine batırılmış bir sprinklerden oluşur, New York Üniversitesi'nden yapılan açıklamaya göreCihazın serbestçe dönebilme kabiliyetini arttırmak ve cihaz içerisindeki su akışının kolaylıkla izlenebilmesini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

Bu amaçla ekip aynı zamanda suyu boyadı, içine mikropartiküller ekledi, parlak yeşil bir lazerle aydınlattı ve yüksek çözünürlüklü, yüksek hızlı kameralar kullanarak tüm deneyi videoya kaydetti. Ortaya çıkan çekimler oldukça tuhaf:

Ekip araştırması-yayınlanan Geçen hafta Fiziksel İnceleme Mektuplarında – geri yıkamanın tam da bunu yaptığını buldum. Suyu püskürten fıskiyenin tersi yönde döner.

New York Üniversitesi'nden araştırmacı ve üniversitedeki araştırmanın başyazarı Lev Ristrov, “Normal veya 'ön uç' makineli tüfek füzeye benzer, çünkü jetleri ateşleyerek kendini hareket ettirir” dedi. öğle yemeği. “Fakat ters fıskiye gizemli çünkü emilen su hiç de jetlere benzemiyor. Sırrın, gözlemlenen hareketleri açıklayan jetlerin bulunduğu fıskiyenin içinde saklı olduğunu keşfettik.”

Ters sprinkler ters yönde dönmesine rağmen (notlara bakın), bunu normal bir sprinklerin yaklaşık 1/50 hızıyla yapar. Ters sprinklerin içinde emilen su jetleri doğrudan olmasa da birbirleriyle çarpışır ve dahili suyun karışması sprinklerin yavaşça dönmesine neden olur.

Colorado Maden Okulu'nda uygun bir şekilde adlandırılan araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Brennan Sprinkle, deneyde kullanılan yöntemlerin “hava veya su akışına yanıt veren cihazları içeren birçok pratik uygulama için yararlı olacağını” ekledi.

Potansiyel uygulamalar ne olursa olsun, ilk olarak 1880'lerde ortaya çıkan ikilem, 140 yıl önce mümkün olmayan hassas testler ve modellemeyle nihayet yanıtlandı. Umarım bu size bir sonraki akışkanlar dinamiği konuşmanıza ekleyecek bir şeyler verir.

Daha: Patlayıcı fıskiye, yaşlı bir adamın çocuklara çimlerinden çıkmaları için bağırmasına yapay zeka destekli bir alternatif