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
Японские физики заставили лазерный луч повернуть на полпути
Японские физики заставили лазерный луч повернуть на полпути
Луч меняет и скорость, и направление движения.
Исследование: Вселенная становится все более горячей
Исследование: Вселенная становится все более горячей
За последние 10 миллиардов лет температура галактик выросла на порядок.
Как возникла Вселенная и что было дальше?
Как возникла Вселенная и что было дальше?
Ученые-физики путешествуют во времени, возвращаясь на 14 млрд лет назад.