Флуктуации в периодичности индуцирующих колебаний… а, как вам? Про что это я…. Про то, как расплескивается чай, когда я иду по коридору… Да ну с кем не бывало?
Как долго вы можете идти с чашкой чая, кофе (не важно)? До краев! Этим физики объясняют расплескивание жидкости при колебании в сосуде...
Реальная работа физиков по этой теме опубликована в журнале Physical Review E.
Ученые рассматривали человека, несущего чашку с кофе, как систему с вынужденными колебаниями и построили математическую модель. В ней ходьба вызывала колебания кофе в чашке. Резонансные частоты колебания кофе в цилиндрическом сосуде зависели от диаметра сосуда и высоты кофе.
В типичной чашке колебания легко возбуждаются при ходьбе, однако расплескивание происходило не от того, что система приходила в резонанс. По словам физиков, гораздо большее значение имели возмущения: неравномерность шага или изъяны чашки. Кофе расплескивается, тогда, когда человек немного не выдерживает шаг, или чашка имеет не идеально цилиндрическую форму.
Исследователи решили проверить выводы, полученные в расчетах на добровольцах. Людей, несущих кофе, снимали на камеру, а затем анализировали уровень жидкости в чашках в зависимости от времени. При этом добровольцы были разделены на две группы: тех, которым дали задание ни в коем случае не расплескать напиток, и тех, кто должен был сохранять равномерность походки.
Физики ожидали, что кофе смогут расплескать те, кто не будет к этому стремиться, однако это оказалось не так. Исследователи говорят, что это, возможно, происходило из-за того, что добровольцы подстраивали свой шаг в тот момент, когда кофе уже почти выливался.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.