Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Учёные заставили стальные шарики всплывать, а воздушные пузырьки — тонуть

30.11.2016 14:35

Используя неньютоновскую жидкость, впервые удалось продемонстрировать, что более тяжёлые предметы могут всплывать там, где тонут более лёгкие.

Учёные из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) обнаружили, что в ряде неньютоновских жидкостей более тяжёлые и твёрдые объекты поднимаются вверх, в то время как более лёгкие (пузырьки воздуха) опускаются на дно.

Соответствующий доклад был сделан на 69-м ежегодном Собрании Американского физического общества (подразделение гидродинамики).

Неньютоновской называют такую жидкость, вязкость которой прямо пропорционально скорости сдвига. Иными словами, при сильном внешнем воздействии (резком ударе) она твердеет, при слабом — остаётся практически полностью жидкой.

Простейший пример неньютоновской жидкости — смесь крахмала с водой. За счёт таких экзотических свойств в США с 2012 года ведутся эксперименты по временному залатыванию ям в асфальте (зимних, когда ремонт невозможен) мешками с неньютоновской жидкостью.

В ходе экспериментов учёные залили 0,5 литра такой жидкости в бутылку и затем встряхнули её вверх-вниз.

При этом более массивный стальнойшарик продолжил по инерции движение вверх — из-за роста вязкости неньютоновской жидкости, которая при контакте с твёрдыми телами мешала им тонуть, а очень лёгкий пузырёк воздуха, наоборот, почти независел от инерции жидкости, и импульс от сотрясения бутылки заставил его двигаться вниз, несмотря на выталкивающую архимедову силу, действующую на воздушные пузырьки в жидких средах.

На первый взгляд, речь идёт о забавном эксперименте. Но в действительности он может иметь существенное практическое приложение.

Бетон в ходе набора прочности и застывания является именно неньютоновской жидкостью.

Модифицировав системы его виброуплотнения, можно будет добиться меньшего образования воздушных пузырьков в таком материале, поэтому изучение их поведения в неньютоновских прозрачных жидкостях весьма полезно.

Взято с life.ru