Эта лодка плавает вверх дном

При размещении над менее плотной средой слой жидкости, как правило, опускается вниз, если он превышает определенный размер, поскольку сила тяжести, действующая на нижнюю границу раздела жидкости, вызывает дестабилизирующий эффект, называемый нестабильностью Рэлея-Тейлора. Из многих методов, которые были разработаны для предотвращения падения жидкости, вертикальное встряхивание оказалось эффективным и поэтому было подробно изучено.

Ученые предсказали теоретически и показали экспериментально, что вертикальное сотрясение создает стабильные положения плавучести на нижней границе жидкости, которые ведут себя так, как если бы гравитационная сила была перевернута. Таким образом, тела могут плавать вверх ногами на нижней границе левитирующих слоев жидкости. На самом деле лодка (или любой подобный объект, если он достаточно мал) заталкивается в жидкость из-за высокого давления воздушного кармана под ней, давления, создаваемого в первую очередь весом жидкого слоя.

Когда восходящая сила этого давления уравновешивается направленной вниз силой тяжести, объект плавает по перевернутой поверхности. Уравновесить это давление — непростая задача, и это одна из основных тем нового исследования. Любопытный эффект остается стабильным, даже если лодку толкать или тянуть (в данном случае с помощью магнитов, проходящих через стекло контейнера) она ​​восстанавливает равновесие, как если бы она покачивалась на озере.

Сила и частота встряхивания имеют решающее значение для трюка. Когда вибрации уменьшаются, лодка и взвешенный слой жидкости опускаются на дно камеры. Результаты эксперимента можно применять, например, в сфере транспортировки газа.