Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2018. 01. 17. - 09:26GrahamNus

good mood all day =)
and how are you?

2017. 12. 22. - 17:33MashaAgomo

This message is posted here using XRumer + XEvil 4.0

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

Miért fröccsennek a vízcseppek földet éréskor?

2017.05.30.
Ultravékony légréteg fékezi a becsapódó cseppeket.

Vajon mi az oka annak, hogy egy vízcsepp földet éréskor szétfröccsen? Egy matematikus most feltárta a látszólag hétköznapinak tűnő jelenség rejtett sajátosságát. Kutatása szerint nem csak a cseppek kinetikus energiája játszik szerepet, hanem egy ultravékony légréteg is, mely kvázi a csepp és a föld közé szorul. A jelenséget leíró fizika arra is magyarázatot adhat, miért csapódik szét kevésbé a vízcsepp hegyekben, mint a völgyekben.

 

Földet éréskor a vízcseppek szétszóródásában nem csak a kinetikus energia játszik szerepet, hanem egy ultravékony légréteg is (© Zoonar RF/thinkstock)

Mikor a vízcseppek szilárd felületre csapódnak, ritkán terjednek szét vékony rétegben. Ehelyett visszaverődnek és a víz egy része apró cseppekként újra a magasba kerül. Első pillantásra mindez logikusnak tűnhet, mivel a zuhanó cseppek sebességét, illetve az ebből eredő kinetikus energiát a felszín nem teljes egészében nyeli el.

Légpárna, mint fékező réteg

James Sprittles a Warwick Egyetemtől azonban talált még egy, a vízcseppek fröccsenését kiváltó okot: a levegőt. Megfigyelései alapján a vízcsepp és a felszín között egy ultravékony légréteg fékező elemként viselkedik. A légréteg beszorul a két felület közé és megakadályozza, hogy a csepp a felületen gyorsan szétterüljön. Bizonyos értelemben a légréteg megfogja a cseppeket, majd szétszórja.

A számítások és kísérletek azt mutatják, hogy egy mikrométer vastagságú - az emberi hajszálnál 50-szer vékonyabb - légréteg is elegendő ahhoz, hogy ellenállni tudjon egy nála ezerszer nagyobb vízcseppnek. Ha méreteiben felnagyítjuk ezt a hatást, egy centiméter vastagságú légpárna képes lenne egy cunamit megállítani.

Meghatározó légnyomás

„Az ember nem hinné, hogy egy ilyen hétköznapinak tűnő jelenség milyen összetettséget mutathat”, meséli Sprittles. A légréteg annyira vékony, hogy olyan fizikai hatások, mint a Boltzmann állandó vagy a részecskemozgások fontos szerepet játszanak a fékező hatás kialakításában. „A vízcseppek viselkedését leíró hagyományos modellek ezeket a hatásokat mindeddig nem vették figyelembe”, ismerteti a matematikus.

A modell arra is magyarázatot ad, a vízcseppek miért fröccsennek kevésbé magas hegyekben, mint völgyekben: a légnyomás csökkenésével a vízcsepp és a felület között található légréteg sokkal könnyebben tud megszökni. Végeredményképp a becsapódó víz kisebb ellenállásba ütközik, így kevésbé szóródik.

3D nyomtatótól a klímakutatásig

A matematikus elmondása szerint az új ismeretnek számos felhasználási területe adódhat. Többek között fejlettebb és precízebb 3D nyomtatókat lehetne készíteni a jövőben a nem kívánt anyagkifröccsenés csökkentésével.

 „Az új elmélet a klímakutatásban is hasznos elemmé válhat; segíthet annak megértésében, hogy felhőképződés során hogyan ütköznek össze a vízcseppek vagy mennyi gáz kerül az óceánokba esőzések során”, magyarázza Sprittles.

 

Forrás: www.scinexx.de

 

Virág Dávid

Cikk értékelése: 
Szerző: Brigitte

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

Az új mérés tovább szűkíti a lehetséges különbségeket anyag és antianyag között.
A beruházáshoz egymilliárd forintot nyert az Atomki az MTA belső infrastruktúra pályázatán, a fejlesztést az MVM Paksi Atomerőmű Zrt. is támogatta.
A hőmérsékleti rekord új megvilágításba helyezi a világűrben előforduló vizet is.
Kutatók munkára fogják az elektronspint

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?