Физиката на науката за разбита сметана от НАСА

Експеримент, случайно спасен след катастрофата на совалката в Колумбия днес, дава възможност на учените да разберат основно, макар и малко известно свойство на течностите.

разбита

25 април 2008 г .: Нека направим малък научен експеримент. Ако имате консерва с бита сметана (в Испания е известна като "бита сметана") в хладилника, продължете и я извадете. Изсипете обилна порция от крема в лъжица и внимателно наблюдавайте.

(Докато размишлявате върху въпроса, поставете лъжицата в устата си, в името на науката.)

Разбитата сметана се променя бързо поради феномен, наречен „изтъняване на срязване“. Когато част от пяната е принудена да се плъзга или „разрязва“ през останалата част от пяната, пяната „изтънява“ (става по-малко вискозна). Прилича по-малко на мед и по-скоро на вода, което му позволява да тече по-лесно, докато изтъняването спре.

Разреждането на срязване се случва в много вещества; напр. кетчуп, кръв, моторно масло, бои, течни полимери (като разтопена пластмаса) и често знанието как да се използва вещество е от решаващо значение. Например, прекомерното изтъняване на срязване в двигателното масло е нежелателно, тъй като намалява способността на маслото да предпазва машината от износване. Вместо това изтъняването на срязването в боята позволява плавно да тече от четката, но все пак да се придържа към стената. Този ефект е и това, което позволява кетчуповият сос да тече от бутилката, но не да капе или да се изплъзва от чипса.

„Подробностите зависят от взаимодействията в течността на молекулярно ниво и тези взаимодействия могат да бъдат доста сложни“, казва физикът на течностите Робърт Берг от Националния институт за стандарти и технологии. „Фундаменталните теории не са проверени пряко дори за най-простите флуиди“.

До сега. Първото истинско потвърждение на теория за това как феноменът на срязващото изтъняване действа в обикновена течност е получено чрез експеримент, проведен на борда на последния полет на космическата совалка Колумбия.

„Ние показваме, че една от най-важните теории е в основата си вярна“, казва Грег Цимерли, учен по проекта за експеримента в изследователския център на Глен на НАСА. „Това е важна стъпка“, добавя Берг, който е главният изследовател на експеримента.