Ученые разгадали фокус с бутылкой

 

Суть фокуса, привлекшего ученых, заключается в том, что при ударе ладонью сверху по горлышку бутылки с водой у нее разбивается дно. Самое интересное, что с бутылкой, наполненной газированными напитками, как и с пустой бутылкой такой фокус не удается.

 

Для того чтобы разобраться в природе поведения жидкости, на дно сосуда физики поместили акселерометр, а эксперимент записали на высокоскоростное видео.

 

Как оказалось, стекло начинает разрушаться намного позднее самого удара. В момент удара у дна бутылки резко падает давление. Это вызывает вскипание жидкости, и образовывает пустоты – кавитацию.

 

Сразу же после этого пузырьки схлопываются. Скорость схлопывания при этом в 10 раз превосходит скорость образование пустот. Ударная волна, которая при этом происходит, попадает на стекло и разрушает его.

 

Если в эксперименте использовать газированную воду, то разряжения в жидкости очень быстро заполняются углекислым газом и ударная волна не образовывается.

 

Ранее другой группой гидродинамиков было предложено объяснение тому, почему кофе в чашке расплескивается при ходьбе. Физики установили, что при колебании в сосуде жидкость расплескивается из-за флуктуации в периодичности индуцирующих колебаний. В случае чашки с кофе это происходит по причине неравномерности шага. Работа исследователей была опубликована в журнале Physical Review E.

 

Физики рассматривали человека, который нес чашку с кофе как систему с вынужденными колебаниями, и создали математическую модель. Ходьба в ней вызывала колебания кофе в чашке. Диаметр сосуда и высота кофе оказывали влияние на резвынуонансные частоты колебания напитка в цилиндрическом сосуде.

 

В обычной чашке колебания всегда легко возбуждаются при ходьбе, но расплескивание происходит не потому, что система приходила в резонанс. Физики утверждают, что намного большее значение имели возмущения: изъяны чашки или неравномерность шага. Кофе расплескивается в том случае, если человек не выдерживает шаг, или форма чашки – не идеально цилиндрическая.

 

Выводы, которые получили в расчетах, ученые решили проверить на добровольцах. Людей, которые несли кофе, они снимали на камеру, потом анализировали уровень напитка в чашке в зависимости от времени. При этом добровольцев разделили на две группы. Первая группа получила задание, во что бы то ни стало не расплескать кофе, члены второй группы должны били сохранить равномерность походки.

 

Ученые ожидали, что кофе, скорее всего, расплескают те, кто не будет к этому стремиться. Но оказалось, это совсем не так. Исследователи предполагают, что это происходило из-за того, что добровольцы подстраивали свой шаг тогда, когда кофе начинал выливаться.

 

Физики утверждают, что это имеет связь с неидеальной периодичностью шагов человека. Немного позже эти исследования стали лауреатами Шнобелевской премии по физике за этот год, которую вручали 20 сентября. Напомним, Шнобелевская премия вручается за самые сомнительные достижения в науке в 10 категориях. Оказались среди лауреатов и не менее интересные открытия. Например, Антинобелевскую премию 2012 года получила группа российских инженеров, которые разработали технологию, которая позволяет старую взрывчатку превращать в алмазы.

 

 

А вот американских исследователей удостоили «Шнобелевки» за исследование подтверждающее, что шимпанзе могут по виду спины узнавать других шимпанзе.

 

Стоит отметить, что Антинобелевскую премию, которая в России известна как Шнобелевская, учредил в 1991 году редактор юмористического журнала The Annals of Improbable Research, что переводится как «Анналы невероятных исследований», Марк Абрахамс. На церемонии вручения премию победителям получают нобелевские лауреаты.