Κακή Αστρονομία

Φυσάει τετράγωνα δαχτυλίδια καπνού

2024

Η φίλη μου Dianna Cowern - γνωστή και ως PhysicsGirl - είναι ένας επιστήμονας επικοινωνίας που κάνει υπέροχα βίντεο που δείχνουν δροσερά φυσικά φαινόμενα. Μερικές φορές είναι απλά, αλλά αποθαρρυντικά πειράγματα εγκεφάλου, όπως αυτό που συμβαίνει με τη στάθμη του νερού εάν πετάξετε έναν βράχο από μια βάρκα ή γιατί ένας καθρέφτης γυρίζει αριστερά και δεξιά αλλά όχι πάνω και κάτω (υπόδειξη: Είναι επειδή δεν κάνει ούτε αυτό).

Και μερικές φορές ασχολούνται με πολύ πιο περίπλοκα θέματα, όπως δίνες σε πισίνες (σοβαρά, δείτε αυτό). Οι δίνες είναι περιστρεφόμενα υγρά, τα οποία περιλαμβάνουν τόσο υγρά όσο και αέρια - οτιδήποτε μπορεί να ρέει - και η φυσική πίσω από τα κινούμενα υγρά, που ονομάζεται υδροδυναμική, είναι πολύ περίπλοκη. Είναι ένα από τα πιο πολύπλοκα θέματα στη φυσική (προσθέστε μαγνητισμό σε αυτό και δείτε τα κεφάλια των φυσικών να εκρήγνυνται).

τι είναι το edge of δεκαεπτά βαθμολογία

Αλλά το περίεργο είναι ότι η πολυπλοκότητα κρύβεται μερικές φορές με απατηλή απλότητα. Για παράδειγμα, έχετε δει το νερό να περιστρέφεται σε αποχέτευση ένα εκατομμύριο φορές ή βίντεο με τυφώνες από το διάστημα. Αυτές είναι δίνες και δεν φαίνονται τόσο περίπλοκες, σωστά; Ναι, όχι. Είναι γελοία δύσκολο να καταλάβουμε μαθηματικά.

Και αυτό με φέρνει σε ένα υπέροχο βίντεο που η Dianna μόλις κυκλοφόρησε για τα δαχτυλίδια καπνού. Υπάρχει μια αρκετά απλή συσκευή, που ονομάζεται κανόνι δίνης, η οποία μπορεί να εκτοξεύει με συνέπεια τις δίνες αέρα και αν προσθέσετε λίγο καπνό, έχετε, λοιπόν, δακτυλίους καπνού. Η κίνησή τους είναι ήδη αρκετά περίπλοκη, αλλά στη συνέχεια εκείνη (και επικοινωνιολόγος μαθηματικών Grant Sanderson από το 3Blue1Brown ) τα κατάφερε περισσότερο Έτσι. Κάνουν μια αρκετά ενδιαφέρουσα ερώτηση:

Τι συμβαίνει εάν τοποθετήσετε ένα τετράγωνο άνοιγμα πάνω από το κανόνι; Τι συμβαίνει με τους δακτυλίους καπνού;

Εντάξει, πρώτα, σκεφτείτε το για ένα δευτερόλεπτο. Τότε Δες το βίντεο . Η απάντηση είναι επακρώς δροσερός:

Όπως μπορείτε να δείτε από το βίντεό του, τα πράγματα στον πραγματικό κόσμο είναι πολύ πιο περίπλοκα από τις απλές εξηγήσεις που δίνω εδώ, ειδικά όταν ρίχνετε αναταράξεις (που είναι γελοία περίπλοκες), αλλαγές στον αέρα μπροστά από το δαχτυλίδι ( όπως η πυκνότητα, η κίνηση, η θερμοκρασία και πολλά άλλα) και οι ατέλειες στο άνοιγμα του πυροβόλου δίνης. Και με κάνει να αναρωτιέμαι: Θα παίρνατε πιο συνεκτικά, μεγαλύτερης διάρκειας δαχτυλίδια εάν φυσάτε δακτυλίους ζεστού αέρα σε κρύο αέρα περιβάλλοντος ή κρύους σε ζεστούς; Τι κι αν χρησιμοποιούσατε πολύ πυκνότερο αέρα (ας πούμε εξαφθοριούχο θείο , και ναι, ναι θέλετε να κάνετε κλικ σε αυτόν τον σύνδεσμο ) ή ελαφρύτερος αέρας (όπως το ήλιο);

Προφανώς, χρειάζομαι ένα κανόνι δίνης. Και πρόσβαση σε χημικό εργαστήριο. Και καλή κάμερα. Και περισσότερο μυαλό στο μείγμα.