Zlá Astronómia

Fúkanie štvorcových dymových krúžkov

2024

Moja priateľka Dianna Cowern - alias PhysicsGirl - je vedecký komunikátor, ktorý vytvára nádherné videá demonštrujúce chladné fyzikálne javy. Niekedy sú to jednoduché, ale mätúce hlavolamy, napríklad to, čo sa stane s hladinou vody, keď odhodíte kameň z lode, alebo prečo zrkadlo cúva doľava a doprava, ale nie hore a dole (náznak: Je to preto, že to tiež nefunguje).

A niekedy sú na oveľa komplexnejšie témy, ako napr víry v bazénoch (vážne, sledujte to). Víry sú točiace sa tekutiny, ktoré obsahujú kvapaliny aj plyny - čokoľvek, čo môže prúdiť - a fyzika pohybujúcich sa tekutín, nazývaná hydrodynamika, je veľmi zložitá. Je to jedna z najkomplexnejších tém vo fyzike (pridajte k tomu magnetizmus a sledujte, ako hlavy fyzikov explodujú).

Je však zvláštne, že zložitosť sa niekedy skrýva v klamlivej jednoduchosti. Napríklad ste videli, ako sa voda miliónkrát krúti do odtoku, alebo časozberné videá hurikánov z vesmíru. Toto sú víry a nezdajú sa byť také zložité, však? Áno, nie Je smiešne ťažké ich matematicky zistiť.

A to ma privádza k nádhernému videu, ktoré Dianna práve venovala dymovým krúžkom. Existuje pomerne jednoduché zariadenie, nazývané vortexové delo, ktoré môže dôsledne vyfukovať vzduchové víry a ak pridáte trochu dymu, dostanete dymové krúžky. Ich pohyb je už dosť komplikovaný, ale potom ona (a matematický komunikátor) Grant Sanderson z 3Blue1Brown ) vyrovnal viac takže. Kladú si celkom zaujímavú otázku:

Čo sa stane, ak na kanón umiestnite štvorcovú clonu? Čo sa stane s dymovými krúžkami?

Dobre, najskôr o tom chvíľu premýšľajte. Potom pozri si video . Odpoveď je extrémne cool:

ako použiť bobkový list na prilákanie lásky

Ako vidíte z jeho videa, veci v skutočnom svete sú oveľa komplikovanejšie než jednoduché vysvetlenia, ktoré tu uvádzam, najmä keď sa vrhnete do turbulencií (čo je smiešne komplikované), zmien vo vzduchu pred prsteňom ( hustota, pohyb, teplota a ďalšie) a nedokonalosti vo vortexovej apertúre dela. A mňa to zaujíma: Získali by ste súdržnejšie prstene s dlhšou životnosťou, keby ste horúce vzduchové krúžky fúkali do studeného okolitého vzduchu alebo studeného do horúceho? Čo keby ste použili oveľa hustejší vzduch (napr hexafluorid síry , a áno, áno chcete kliknúť na tento odkaz ) alebo ľahší vzduch (ako hélium)?

Očividne potrebujem vírivé delo. A prístup do chemického laboratória. A dobrý fotoaparát. A ďalšie mozgy v mixe.

Hmmmm, Dianna? Napíš mi! Mám nápad…