Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
Рассылка
Получайте главные новости дня от Hi-Tech Mail.Ru
, Источник: N + 1

Физики разобрались в трюке с бутылкой воды

Физики из Нидерландов рассчитали оптимальные условия для популярного трюка с подбрасыванием бутылки, частично наполненной водой.

В опубликованном на arXiv.org препринте статьи ученые пишут, что наиболее устойчивое вертикальное положение после приземления будут принимать бутылки, заполненные водой примерно на 30 процентов, что хорошо согласуется с эмпирическими данными.

P. J. Dekker et al./ arXiv

В мае 2016 года американский подросток Майкл Сенаторе выложил на YouTube видео, в котором он выполняет трюк по переворачиванию бутылки с водой (англ. water bottle flipping challenge).

(Скриншот YouTube)

Суть трюка заключается в том, чтобы пластиковую бутылку, не полностью заполненную водой, нужно подбросить таким образом, чтобы, совершив в воздухе один оборот, она приземлилась на дно и осталась стоять. Из-за популярности челленджа динамику крутящейся бутылки вскоре описали на качественном уровне, определив, что в первую очередь она определяется угловым ускорением и смещением центра тяжести жидкости во время полета.

Последовательные кадры полета бутылки с жидкой водой (сверху) и цилиндра с двумя теннисными мячами (снизу), успешно приземлившихся на дно P. J. Dekker et al./ arXiv

Поэтому вероятность успешного выполнения трюка зависит от количества жидкости в бутылке, ее формы и начальной скорости вращения. Однако, несмотря на качественное описание, никаких количественных теоретических оценок для определения оптимальных параметров при подбрасывании бутылки с водой сделано не было.

Траектории трех различных систем: бутылки с «замороженной» водой, бутылки с подвижной водой и цилиндра с двумя теннисными мячами. Черными линиями показаны траектории верхнего и нижнего краев бутылки, синей линией — траектория центра масс P. J. Dekker et al./ arXiv

Группа физиков из Нидерландов под руководством Альваро Марина (Alvaro Marin) из Университета Твенте предложила физическую модель для описания полета бутылки с водой и определила диапазон параметров, в котором возможно приземлить бутылку в устойчивое положение. Сначала ученые экспериментально измерили траектории пластиковых бутылок высотой от 23 до 25 сантиметров, заполненных водой примерно на 40 процентов. Для сравнения также использовались две другие системы: бутылка, в которой жидкость «заморожена» (то есть не перемещается в полете), и цилиндрическая бутылка, в которую помещены два упругих теннисных мячика.

Значения максимального относительного увеличения момента инерции (синяя линия) и относительного положения центра масс бутылки во время приземления (красная линия). Для успешного выполнения трюка оптимальными являются минимальные значения обеих величин P. J. Dekker et al./ arXiv

Оказалось, что оптимальная степень заполнения, при которой оба эти критерия выполняются, — примерно от 20 до 40 процентов. Ученые отмечают, что эти значения очень хорошо согласуются с данными, которые были определены эмпирически и широко представлены в интернете (обычно люди используют бутылки, заполненные водой на четверть или на треть).

Стоит отметить, что это далеко не первый случай, когда физикам удается с помощью теоретических физических моделей описать популярные развлечения. Например, недавно ученые описали распространение «взрывной волны» в ленте, составленной из палочек эскимо.

Александр Дубов.

Это тоже интересно:

Поделись с друзьями секретами популярного трюка, нажми кнопки соцсетей ниже
Обзоры новинок
Подробности о главных премьерах
Вы подписались на рассылку.Отменить
Подписаться на рассылку
Комментарии
79
Oleg Nakonechny
Делать там им что ли нечего??? Вот скажите мне, зачем вам это "супероткрытее" нужно, а? Ниочём статья!
СсылкаПожаловаться
иван морозов
Не разобрались а подогнали так что вопрос остается открытом.
СсылкаПожаловаться
Teymur Aliyev
да уж!!!не помню уже кто сказал: "когда коту нечего делать, ............"
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас
Новости Hi-Tech Mail.Ru