Durante 141 años, físicos como Richard Feynman han estado desconcertados sobre una cuestión de flujo de fluido: ¿cómo rotaría un aspersor si estuviera bajo el agua? ¿Chupar la materia en lugar de escupirla? Ahora, un equipo de investigadores ha encontrado una respuesta.
Aunque la idea fue propuesta por primera vez por experimentalistas en la década de 1880, Feynman la repopularizó a mediados del siglo XX, hasta Hasta tal punto que llegó a ser conocido como El aspersor de Feynman.
La problema era así: un aspersor normal con brazos en forma de s escupirá agua, impulsando los brazos a rotar, regando lo que necesita regar . Pero si el aspersor rotaría o no seguiría siendo una pregunta abierta, y no por falta de intentos.Feynman trabajó con la idea por un tiempo, e incluso construyó una configuración experimental
para abordar la pregunta mientras era un estudiante de graduado en Princeton. (El experimento terminó cuando una gran botella llena de agua usada para contener agua explotó .)Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York lo ha revisado. El rociador inverso redux (como yo lo llamo, sale ¡lengua!) consistía en un aspersor sumergido sobre un cojinete de “fricción ultrabaja”, según un comunicado de la Universidad de Nueva York
, para optimizar la capacidad del dispositivo para girar libremente , y diseñado de una manera que permite observar fácilmente el flujo de agua a través del dispositivo .
Observe lo que sucede cuando el líquido es aspirado por un aspersor | Noticias científicasLa investigación del equipo—publicado
La semana pasada en Physical Review Letters descubrió que un aspersor inverso hace precisamente eso. Gira en la dirección opuesta a un aspersor que expulsa agua.“El aspersor regular o ‘de avance’ es similar a un cohete, ya que se impulsa a sí mismo disparando chorros”, dijo Leif Ristroph, un investigador en NYU y autor principal del estudio, en la universidad liberar
. “Pero el aspersor inverso es misterioso ya que el agua que se aspira no parece todos los chorros. Descubrimos que el El secreto está escondido dentro del aspersor, donde efectivamente hay chorros que explican los movimientos observados”.
Aunque el aspersor inverso gira (comprueba notas) en reversa, sólo lo hace a aproximadamente 1/50 de la velocidad de un aspersor ordinario. Dentro del aspersor inverso, los chorros de agua aspirados chocan entre sí, aunque no de frente, y la mezcla de ese rociador interno El agua provoca la rotación lenta del aspersor.
Brennan Sprinkle, investigadora de la Escuela de Minas de Colorado y coautora del estudio, agregó que los métodos utilizados en el estudio “será útil para muchas aplicaciones prácticas que involucran dispositivos que responden al flujo de aire o agua”.
Cualesquiera que sean las posibles aplicaciones, un dilema planteado por primera vez en la década de 1880 finalmente ha sido respondido, con pruebas y modelos de precisión que simplemente no lo fueron. posible hace 140 años. Esperemos que le brinde algo que agregar a su próxima conversación sobre dinámica de fluidos.Más:
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