"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
28.12.2017
14:23 |
Физики впервые предсказали рассеяние четырех квантовых фононов
Физики Университета Пердью (США) и Национальной лаборатории Ок-Ридж сделали шаг вперед в квантовой механике, разработав экономичный метод создания модели . . . |
|
28.12.2017
13:31 |
Ученые получили самый большой, истинный кварк, совершенно новым способом 
Представьте себе, что вы печете пирог. Вы берете муку, яйца и другие необходимые продукты и у вас получается замечательный вкусный пирог. Но вообразите свое . . . |
|
28.12.2017
12:53 |
Раскрыт источник неизвестных космических радиосигналов
Международная группа ученых из Италии и США выяснила, что таинственный радиоисточник в галактическом скоплении Abell 2626 — это турбулентные вихри в . . . |
|
28.12.2017
12:45 |
В гидрах нашли источник бессмертия 
Ученые из США и Швейцарии выяснили, каким образом гидре удается избежать старения. Биологи сумели выключить регенерационную способность полипов и определили, что . . . |
|
27.12.2017
19:20 |
Российские физики изготовили сверхчувствительный прибор для измерения магнитного потока 
Ученые из МФТИ, Университета Роял-Холлоуэй и Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН изготовили прибор, чувствительность . . . |
|
27.12.2017
19:16 |
Физики проследили за динамикой водородных связей в воде с помощью рентгена 
Физики разработали новый метод исследования динамики молекулярной структуры жидкостей с течением времени, основанный на неупругом рентгеновском рассеянии. С . . . |
|
27.12.2017
19:13 |
Темные фотоны нарушат теорему Ландау — Янга
Теорема Ландау — Янга, запрещающая массивным частицам с единичным спином (например, Z-бозону) распадаться на два фотона, может быть нарушена. Для этого нужно . . . |
|
27.12.2017
19:09 |
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.
В мае 2016 года американский подросток Майкл Сенаторе выложил на YouTube видео, на котором он выполняет трюк по переворачиванию бутылки с водой (англ. water bottle flipping challenge). 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. 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.
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, заполненные 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.
Оказалось, при подбрасывании бутылки с подвижной водой и теннисными мячиками ведут себя похожим образом. Перераспределение массы внутри бутылки в начальный момент времени приводит к увеличению момента инерции и, соответственно (согласно закону сохранения момента импульса), — к уменьшению угловой скорости. Если перераспределение массы произошло «правильным образом», то бутылка в верхней точке траектории практически перестает вращаться и опускается на поверхность по вертикальной траектории в нужном положении. Момент инерции бутылки с «замороженной» водой не изменяется, поэтому ее угловая скорость не меняется и динамика движения отличается довольно значительно.
Чтобы оценить, какие бутылки легче всего приземлить в устойчивое вертикальное положение, ученые изучили динамку изменения угловой скорости во время полета. Для объяснения полученных данных авторы работы использовали модель, которая с помощью теоремы Гюйгенса — Штейнера описывает зависимость момента инерции системы от времени. Предложенная модель позволила достаточно точно описать экспериментальные результаты и определить параметры, которые определяют успешность выполнения трюка по подбрасыванию бутылки.
Первый из критериев — это величина максимального относительного увеличения момента инерции во время полета. Согласно использованной модели, эта величина принимает минимальное значение, оптимальное для выполнения трюка, если бутылка заполнена водой на 41 процент. Второй критерий — это положение центра масс бутылки относительно ее центра в момент приземления. Чем ниже он расположен, тем более устойчивой будет бутылка и тем ниже вероятность ее опрокидывания после приземления.
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.
По информации https://nplus1.ru/news/2017/12/27/bottle-flipping-challenge
|
|
27.12.2017
18:55 |
Физики обнаружили фазовый переход в пленках внутри легких 
Легочный сурфактант, покрывающий альвеолы, может изменять свою структуру при изменении кривизны поверхности. Происходящий при этом фазовый переход может . . . |
|
27.12.2017
18:15 |
«Космические фонарики» помогают глубже понять судьбу Вселенной 
В новом исследовании ученые проникают в природу галактик с эмиссионными линиями (emission line galaxies), которые используются в нескольких проводимых в настоящее время, а . . . |
|
27.12.2017
18:02 |
Астрономы проливают свет на формирование черных дыр и галактик
На формирование звезд в галактике, очевидно, должен влиять размер сверхмассивной черной дыры лежащей в ее центре, однако механизм этого влияния до сих пор . . . |
|
27.12.2017
17:58 |
Могла ли пара черных дыр сформироваться внутри умирающей звезды? 
Далеко от Земли две черные дыры обращаются друг относительно друга, испуская волны, которые искажают само пространство-время. Существование таких волн – . . . |
|
27.12.2017
16:32 |
Ученые из России создали микроскоп, способный заглянуть в нанотрубки 
Физики из России и Португалии создали уникальный атомно-силовой микроскоп, способный изучать структуру и свойства нанотрубок, не повреждая их при этом, говорится . . . |
|
27.12.2017
16:27 |
Ученые назвали наиболее подходящий для обучения возраст 
В возрасте от 17 до 20 лет человек усваивает информацию легче, чем в более поздние годы или в детстве. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature . . . |
|
27.12.2017
16:21 |
Физики из Британии и России создали детектор квантовых состояний 
Ученые из МФТИ и Великобритании превратили набор из нескольких кусочков сверхпроводника в сверхчувствительный датчик магнитных полей и детектор квантовых . . . |
|
27.12.2017
16:12 |
Ученые назвали девять миров, чьи жители могут знать о существовании Земли
Немецкие и британские астрономы составили список из девяти планет, потенциальные обитатели которых могут знать о Земле и разумной жизни на ней, говорится в . . . |
|
27.12.2017
16:00 |
Физики создали ткань, способную "сортировать" изотопы разных элементов
Корейские ученые создали необычную ткань, способную разделять тяжелые и легкие изотопы различных элементов, если ее пропитать их смесью и сжать. "Рецепт" по ее . . . |
|
27.12.2017
15:38 |
Доказана эффективность физических упражнений в борьбе со старением 
Ученые Университета Колорадо доказали, что физические упражнения замедляют развитие старческих нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Паркинсона. . . . |
|
27.12.2017
15:35 |
На самом маленьком обитаемом острове уместились только дом и дерево 
Остров Джаст-рум-инаф на реке Святого Лаврентия в США оказался меньше Бишоп-рока, считавшегося самым маленьким обитаемым островом в мире. Об этом сообщает издание . . . |
|
27.12.2017
15:30 |
В МГУ испортили золотые солнечные батареи 
Ученые МГУ определили, почему разрушаются золотые электроды в перовскитных солнечных ячейках. Выяснение этого механизма позволит разработать более стабильные . . . |
