Richard Feynman gibi fizikçiler 141 yıldır sıvı akışıyla ilgili bir soru üzerinde kafa yoruyorlar: Bir yağmurlama sistemi suyun altında olsaydı ve maddeyi püskürtmek yerine içine çekerse nasıl dönerdi? Şimdi, bir araştırma ekibi bir cevap buldu.
Bu fikir ilk olarak 1880’lerde deneyciler tarafından önerilmiş olsa da, 20. yüzyılın ortalarında Feynman tarafından yeniden popüler hale getirildi ve şu şekilde tanındı: Feynman’ın fıskiyesi. Sorun şuydu: S şeklinde kolları olan normal bir yağmurlama sistemi suyu dışarı püskürtecek, kolların dönmesini sağlayacak ve sulanması gereken her şeyi sulayacaktır. Ancak ters sprinklerin dönüp dönmeyeceği açık bir soru olarak kaldı ve bu, deneme eksikliğinden kaynaklanmıyordu.
Feynman bir süre bu fikir üzerinde çalıştı ve hatta deneysel bir düzenek kurduk Princeton’da yüksek lisans öğrencisiyken bu soruyu yanıtlamak için. (Deney, su dolu büyük bir şişenin patlamasıyla sona erdi.)
Şimdi, New York Üniversitesi’ndeki bir araştırmacı ekibi bunu tekrar inceledi. Ters sprinkler reduxu (benim deyimimle – dilin hemen üzerinden yuvarlanıyor!) “ultra düşük sürtünmeli” bir yatak üzerindeki batık bir sprinklerden oluşuyordu, NYU açıklamasına göreCihazın serbestçe dönme kabiliyetini optimize edecek şekilde tasarlanmış olup, cihaz içerisindeki su akışını kolaylıkla gözlemleyebilecek şekilde tasarlanmıştır.
Bu amaçla ekip ayrıca suyu boyadı, içine mikropartiküller ekledi, parlak yeşil lazerlerle aydınlattı ve tüm deneyi yüksek çözünürlüklü, yüksek hızlı kameralarla videoya kaydetti. Ortaya çıkan görüntü oldukça tuhaf:
Ekibin araştırması —yayınlanan Geçen hafta Physical Review Letters dergisinde ters yağmurlama sisteminin tam olarak bunu yaptığını ortaya çıkardı. Suyu püskürten yağmurlama sisteminin tersi yönde döner.
NYU’dan araştırmacı ve çalışmanın başyazarı üniversiteden Leif Ristroph, “Normal veya ‘ileri’ yağmurlama sistemi rokete benzer, çünkü jetleri fırlatarak kendini hareket ettirir” dedi. serbest bırakmak. “Fakat ters fıskiye gizemli çünkü içeri emilen su hiç de jetlere benzemiyor. Sırrın, gözlemlenen hareketleri açıklayan jetlerin bulunduğu fıskiyenin içinde saklı olduğunu keşfettik.”
Ters sprinkler ters yönde dönse de (notları kontrol eder), bunu sıradan bir sprinklerin hızının yalnızca yaklaşık 1/50’si kadar yapar. Ters sprinklerin içinde, emilen su jetleri kafa kafaya olmasa da birbirleriyle çarpışır ve iç suyun karışması sprinklerin yavaş dönmesine neden olur.
Colorado Maden Okulu’nda uygun bir şekilde adlandırılan araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Brennan Sprinkle, deneyde kullanılan yöntemlerin “akan hava veya suya yanıt veren cihazları içeren birçok pratik uygulama için yararlı olacağını” ekledi.
Potansiyel uygulamalar ne olursa olsun, ilk kez 1880’lerde ortaya çıkan bir ikilem, 140 yıl önce mümkün olmayan hassas testler ve modellemeyle nihayet yanıtlandı. Umarım bu size akışkanlar dinamiği hakkındaki bir sonraki konuşmanıza serpiştirebileceğiniz bir şeyler verir.
Daha fazla: Davetsiz Misafir Patlatma Fıskiyesi, Çocuklara Çimenlikten Çıkmaları İçin Bağıran Yaşlı Bir Adamın Yerine Yapay Zeka ile Destekleniyor
