Новости

Физики заставили кораблики плавать вверх дном в левитирующей жидкости

Физик Эммануэль Форт и его коллеги заставили слой вязкой жидкости левитировать под действием вертикальной вибрации. Оказалось, что при ряде условий предметы могут плавать по ее нижней поверхности.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature, кратко о нем сообщает Science News.
 
Ученые размещали двухсантиметровые шары разных масс (от 3 до 7 граммов) и игрушечные кораблики схожего размера и массы вблизи верхнего и нижнего поверхностных слоев жидкости и наблюдали за их движением. Эксперимент показал, что предметы, которые помещали у нижней поверхности жидкости, зеркально повторяют движение предметов у верхней границы, то есть плавают в перевернутом положении. При этом объекты с большей массой погружались в жидкость грубже, то есть, располагались выше в слое жидкости, чем более легкие предметы). Однако самые тяжелые шары массой более 6 грамм просто падали на дно контейнера.
 
Авторы эксперимента объяснили наблюдаемые явления следующим образом: при вибрациях колеблется и величина погруженного в жидкость объема тела, что при усреднении во времени приводит к появлению вибрационной силы, которая «втягивает» предмет внутрь жидкостного слоя, компенсируя силу тяготения. Например, игрушечные кораблики на верхней и нижней поверхностях левитирующей жидкости (на фото) частично погружены в жидкость и поэтому испытывают «восходящую силу плавучести». Эта сила противодействует нисходящей силе тяжести, позволяя игрушкам плавать по обе стороны поверхности жидкости.
 
«Я был очень удивлен, увидев этот эффект», — говорит Владислав Сорокин, инженер из Университета Окленда в Новой Зеландии, который был соавтором комментария к исследованию, опубликованному в том же номере Nature. Сорокин изучил еще одно парадоксальное явление в вибрирующих жидкостях — тот факт, что пузырьки опускаются на дно жидкости, а не поднимаются наверх.
 
Ранее российские физики создали уникальный метод управления левитирующими каплями.
Читайте также
Квантовый компьютер решил прикладную задачу быстрее классического
Квантовый компьютер решил прикладную задачу быстрее классического
Человечество стало на шаг ближе к полезным квантовым приложениям.
Изобретен метод микроскопии, не имеющий предела разрешающей способности
Изобретен метод микроскопии, не имеющий предела разрешающей способности
Нет предела совершенству — по крайней мере, теоретически.