Эспри Де Лэскалье : другие произведения.

Темпоральные волны. Нобелевская лекция. Часть 2

"Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:


 Ваша оценка:

  Часть вторая
  Вихревые кольца в воде.
  
  Основополагающая гипотеза механизма образования вихревых колец в воде.
  В качестве допущения использовано образование воздушных вихревых колец.
  (См. Опыты и статью Роберта Вильямса Вуда)
  Как и в опытах Вуда роль упругой мембраны в случае воды играет плёнка поверхностного натяжения. Удар капли по ней вызывает образование вихревого кольца в воде. Плёнка при этом, выполнив своб миссию упругой мембраны, разрушается. Но через короткое время восстанавливается.
  Некоторые опытные данные, приводимые ниже, представляются нам, как подтверждающие эту гипотезу.
  Однако, если кто-либо из читателей может найти в литературе другое, более убедительное объяснение, или придумает сам более удачное допущение, автор будет лишь признателен.
  
  Факторы, влияющие на образования вихревых колец в воде.. Экспериментальные данные:
  
  Масса капли - играет роль
  
  Высота падения - играет роль
  
  Форма капли при её ударе о поверхность воды. По всей видимости, форма капли изменяется при падении и это существенно влияет на возможность возникновения вихревого кольца в воде. Когда капля имеет форму выгнутого вверх диска (форма парашюта), она захватывает некоторое количество воздуха, и эта воздушная подушка смягчает удар капли о поверхность воды - кольцо при этом не образуется.
  
  Величина поверхностного натяжения (двойной фактор: определяет "упругость" мембраны - плёнки поверхностного натяжения в сосуде с водой и размер падающих капель. Чем оно больше, тем массивнее капля и тем больше упругость "мембраны")
  
  Химический состав воды в сосуде - не изучен. Но одно известно: малейшее присутствие веществ, поверхностно активных, снижающих поверхностное натяжение, радикально влияет на процесс возникновения колец. Вихревые кольца не возникают!
  
  Температура - не замечено действие в пределах от 22 до 28 градусов
  
  Атмосферное давление - не замечено действие
  
  Влажность воздуха - не замечено действие (При изменении относительной влажности воздуха от 25 до 60 процентов никакой корреляции замечено не было)
  
  Вязкость воды - не определялась
  
  Вязкость воздуха - не определялась.
  
  Наличие течений (конвективных или иных) в сосуде - не оказывало влияние на процесс образования вихревых колец.
  
  Почему струя воды не создаёт вихревые кольца в воде?
  Струя разрушает и держит "открытой" поверхность воды, без плёнки поверхностного натяжения. По крайней мере в физической близости к месту падения струи в воду. А ведь именно плёнка натяжения играет роль упругой мембраны, удары по которой и служат образующим механизмом вихревых колец.
  Характерным признаком образования воздушной подушки в нижней части капли является звук, издаваемый при падении капли на водную поверхность. Ни одна, капля "звучно" ударившаяся о воду, колец не вызвала.
  "Молчаливые" капли иногда создавали, а иногда не создавали кольца.
  Форма падающих капель влияет на направление движения кольца в воде..
  Часто вихревое кольцо движется от места рождения не вертикально вниз, а несколько вбок. Это и наводит на мысль, что капля иногда имеет форму диска-или "крыла", падающего в наклонном положениии и поворачивающегося при падении.
  Вопрос: какова скорость разрушения и образования плёнки поверхностного натяжения? Точнее, какова скорость рапространения "дырки" в плёнке и скорость её ретроградного восстановления?
  Капли, падающие очень часто одна за другой, вихревых колец в воде не создают, значит плёнка не успевает образоваться. Думаю, скорость распространения дырки или "сшивания" плёнки происходит со скоростью распространения поверхностных волн в слое воды. Она иная, гораздо меньшая, конечно, чем скорость звука в толще воды.
  Замечено, что капли, падающие с частотой три в секунду и чаще, не вызывают образования колец. Реже - возможно возникновение колец.
  
  Процесс возникновения колец носит явно вероятностный характер.
  Не раз бывало, что тысяча и больше капель не порождали ни одного вихревого кольца.
  В других случаях, РЕДКО, почти каждая вторая капля вызывала появления кольца.
  Приблизительная оценка скорости движения кольца в воде от нескольких до десяти см. в секунду.
  
  Спешу заметить, что речь идёт об образовании вихревых колец ДОСТИГАЮЩИХ ДНА резервуара сквозь слой воды в 14 см.
  Весьма возможно, что вихревые кольца образуются чаще, но кинетическая энергия их недостаточна, чтобы "пробить толстый" слой воды.
 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
Э.Бланк "Пленница чужого мира" О.Копылова "Невеста звездного принца" А.Позин "Меч Тамерлана.Крестьянский сын,дворянская дочь"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"