Blåsende firkantede røykringer

Hvilken Film Å Se?
 
>

Min venn Dianna Cowern - aka FysikkJente - er en vitenskapskommunikator som lager fantastiske videoer som demonstrerer kule fysiske fenomener. Noen ganger er de enkle, men forvirrende hjernetrimere, som hva som skjer med vannstanden hvis du kaster en stein fra en båt, eller hvorfor et speil reverserer venstre og høyre, men ikke opp og ned (hint: Det er fordi det ikke gjør det heller).



dr seuss oh stedene du skal gå bok

Og noen ganger er de om mye mer komplekse emner, som virvler i bassenger (seriøst, se den). Hvirvler spinner væsker, som inkluderer både væsker og gasser - alt som kan flyte - og fysikken bak væsker i bevegelse, kalt hydrodynamikk, er voldsomt kompleks. Det er et av de mest komplekse temaene i fysikk (legg til magnetisme i det og se fysikerhodene eksplodere).

Men det som er rart er at kompleksiteten noen ganger skjuler seg i villedende enkelhet. For eksempel har du sett vann spinne ned i et avløp en million ganger, eller time-lapse-videoer av orkaner fra verdensrommet. Dette er virvler, og de virker ikke så kompliserte, ikke sant? Ja, nei. De er latterlig vanskelige å finne ut matematisk.







Og det bringer meg til en fantastisk video Dianna nettopp la ut om røykringer. Det er en ganske enkel enhet, kalt en virvelkanon, som konsekvent kan puffe ut luftvirvler, og hvis du legger til litt røyk får du, vel, røyk ringer. Bevegelsen deres er allerede ganske komplisert, men da hun (og matematikkommunikator Grant Sanderson fra 3Blue1Brown ) gjorde det jevnt mer så. De stiller et ganske interessant spørsmål:

Hva skjer hvis du legger en firkantet blenderåpning over kanonen? Hva skjer med røykringene?

OK, tenk først på det et øyeblikk. Deretter se videoen . Svaret er ekstremt kul:

Som du kan se fra videoen hans, er den virkelige verden mye mer komplisert enn de enkle forklaringene jeg gir her, spesielt når du kaster inn turbulens (som er latterlig komplisert), endringer i luften foran ringen ( som tetthet, bevegelse, temperatur og mer) og ufullkommenheter i virvelkanonåpningen. Og det får meg til å lure på: Vil du få mer sammenhengende, lengre ringer hvis du blåser varme luftringer inn i kald luft eller kald i varm? Hva om du brukte mye tettere luft (som f.eks svovelheksafluorid , og herregud du vil klikke på den lenken ) eller lettere luft (som helium)?





Selvfølgelig trenger jeg en virvelkanon. Og tilgang til et kjemikalielaboratorium. Og et godt kamera. Og flere hjerner i blandingen.

Hmmmm, Dianna? Send meg en linje! Jeg har en idé…