А вот скажите, почему мед не капает, а струится, не разбиваясь на отдельные капли? Не знаете? А в Техническом Университете Лингби (Дания) посвятили этому вопросу целое исследование. Оказалось, что струя меда очень устойчива, и выдерживает даже сильное сотрясение.
Можно, конечно, сказать, что она вязкая, что это перенасыщенный раствор сахара и так далее. А почему перенасыщенный раствор сахара не распадается даже не большие капли? Этот вопрос, казалось бы, несерьезный, интересует ученых уже более 100 лет.Понимание такого поведения помогло бы более реалистично рассчитывать течение жидкостей в трубах, изображать реалистичные потоки жидкости и т.п.
В Лингби исследователи Сергей Сенченко и Томас Бор провели серьезное исследование этого вопроса и результаты опубликовали на сайте Университета Корнуэлла, Нью Йорк. Оказалось, что падающая струя воды быстро распадается на капли вследствие сил гравитации и поверхностного натяжения. Играют роль также микроскопические колебания в потоке жидкости. Если же течет более густой раствор, наподобие меда или сиропа, то капли не образуются. Вместо этого жидкость организуется в длинную трубку. Для рассчетов ученые приняли следующую упрощенную модель: капля меда выжимается из тонкого отверстия, течет бесконечно долго и может растягиваться до бесконечной длины. После этого упрощения был применен математический аппарат, определяющий, прервется ли струя при таких параметрах. После этого на виртуальную каплю были наложены виртуальные колебания, чтобы проверить, при какой частоте и амплитуде их она прервется.
Оказалось, что сколь угодно тонкая струя меда устойчива против колебаний. При том, что мед течет довольно быстро, колебания не действуют на непрерывность струи. Главная особенность, которая не укладывается в рассчетную модель, состоит в том, что при превышении жидкостью определенного уровня вязкости, она (жидкость) не прерывается, даже если модель показывает, что это должно произойти!
Я постарался выразить это наиболее доступно, потому что в исходном англоязычном документе это написано очень непонятным языком.
Вообще ученые, занимающиеся исследованием жидкостей, в вопросах вязких жидкостей делятся на 2 лагеря. Каждый из них выражает свое видение причин странного поведения вязких жидкостей.
Первая точка зрения следующая. Вязкие жидкости (мед, сироп) состоят из большого количества сахара и небольшого количества воды. Молекулы сахара в больших концентрациях "связывают" молекулы воды, ограничивая их движение, что и вызывает "медлительность" раствора.
Вторая точка зрения гласит, что существует два типа движения молекул воды, линейного и вращательного. В вязких растворах первый тип движения сильно замедляется и ограничивается, а второй остается в таком же объеме. Из-за этого раствор (меда, сиропа) становится медленным и вязким. Это похоже на движение машин в пробке - машины могут менять полосу движения и перестраиваться, но не могут быстро двигаться вперед или назад.
Вот о чем сейчас ученые спорят. А по-моему, эти две точки зрения похожи. Просто первая объясняет, ЧТО происходит, а вторая - ПОЧЕМУ это происходит. Да и вообще, в мире проводится множество поначалу ненужных исследований, которые после становятся сильно востребованными и приносят большую пользу людям. Будем надеяться, что такой животрепещущий вопрос, как секрет вязкости сиропа, откроет новые горизонты в науке и технике
В Лингби исследователи Сергей Сенченко и Томас Бор провели серьезное исследование этого вопроса и результаты опубликовали на сайте Университета Корнуэлла, Нью Йорк. Оказалось, что падающая струя воды быстро распадается на капли вследствие сил гравитации и поверхностного натяжения. Играют роль также микроскопические колебания в потоке жидкости. Если же течет более густой раствор, наподобие меда или сиропа, то капли не образуются. Вместо этого жидкость организуется в длинную трубку. Для рассчетов ученые приняли следующую упрощенную модель: капля меда выжимается из тонкого отверстия, течет бесконечно долго и может растягиваться до бесконечной длины. После этого упрощения был применен математический аппарат, определяющий, прервется ли струя при таких параметрах. После этого на виртуальную каплю были наложены виртуальные колебания, чтобы проверить, при какой частоте и амплитуде их она прервется.
Оказалось, что сколь угодно тонкая струя меда устойчива против колебаний. При том, что мед течет довольно быстро, колебания не действуют на непрерывность струи. Главная особенность, которая не укладывается в рассчетную модель, состоит в том, что при превышении жидкостью определенного уровня вязкости, она (жидкость) не прерывается, даже если модель показывает, что это должно произойти!
Я постарался выразить это наиболее доступно, потому что в исходном англоязычном документе это написано очень непонятным языком.
Вообще ученые, занимающиеся исследованием жидкостей, в вопросах вязких жидкостей делятся на 2 лагеря. Каждый из них выражает свое видение причин странного поведения вязких жидкостей.
Первая точка зрения следующая. Вязкие жидкости (мед, сироп) состоят из большого количества сахара и небольшого количества воды. Молекулы сахара в больших концентрациях "связывают" молекулы воды, ограничивая их движение, что и вызывает "медлительность" раствора.
Вторая точка зрения гласит, что существует два типа движения молекул воды, линейного и вращательного. В вязких растворах первый тип движения сильно замедляется и ограничивается, а второй остается в таком же объеме. Из-за этого раствор (меда, сиропа) становится медленным и вязким. Это похоже на движение машин в пробке - машины могут менять полосу движения и перестраиваться, но не могут быстро двигаться вперед или назад.
Вот о чем сейчас ученые спорят. А по-моему, эти две точки зрения похожи. Просто первая объясняет, ЧТО происходит, а вторая - ПОЧЕМУ это происходит. Да и вообще, в мире проводится множество поначалу ненужных исследований, которые после становятся сильно востребованными и приносят большую пользу людям. Будем надеяться, что такой животрепещущий вопрос, как секрет вязкости сиропа, откроет новые горизонты в науке и технике
Обсуждения Исследование меда