Явление, которое волновало Леонардо Да Винчи, получило объяснение

Леонардо Да Винчи в свободное время любил находиться на открытом воздухе и наблюдать за завихрениями воды, увлекаемыми течением. После, вопрос о том, почему вода принимает такие формы, беспокоил множество ученых. Но теперь физики из Кембриджского университета подошли к разгадке «гидравлического прыжка».

Гидравлический прыжок мы наблюдаем каждый раз, когда включаем кран. Давайте разберемся, почему он происходит.

Леонардо, заметив подобное поведение жидкости, сделал только один вывод: такова природа воды. В 1914 году вышла статья физика Джона Уильяма Струтта, которая пыталась объяснить появление такой «ступеньки» воды, учитывая понятия вязкости, кинетической и потенциальной энергии. Поверхностное натяжение воды не считалось весомым аргументом для объяснения этого феномена. Последующие исследователи придерживались мнения, что связь между радиусом более быстрой текучей жидкости и высотой гидравлического прыжка можно рассматривать как сочетание вязкости, инерции и силы тяжести.

После нового исследования химик Раджеш Бхагат предлагает другой вариант. Он считает, что предыдущие ученые слишком поспешно исключили влияние поверхностного натяжения на образования гидравлического прыжка.

«Наши исследования показали, что при прыжке поверхностное натяжение и вязкость уравновешивают импульс в жидкости, а гравитация не играет существенной роли», – говорится в отчете Бхагата и его команды.

Возможность игнорировать влияние силы тяжести и сосредоточиться на поверхностном натяжении позволяет манипулировать гидравлическим скачком, например, путем добавления поверхностно-активных веществ.

«Понимание этого процесса имеет большие последствия и может резко сократить использование промышленной воды», – говорит Бхагат.

Источник: sciencealert.com