Відмінності між версіями «Ефект Кея»
| Рядок 9: | Рядок 9: | ||
== '''Дослід «Тонка фарба»''' == | == '''Дослід «Тонка фарба»''' == | ||
| − | Це дуже простий експеримент. Ефект відбається з будь якою рідиною, яка відображає поведінку зсуву шарів рідини. Це означає, що рідина тече і її в’язкість зменшується, тобто і струминка стає тоншою. Рідке мило і шампуні володіють цією властивістю. Заливка колонкою цих в'язких рідин на поверхні спочатку створює спіральну купу. Але в якийсь момент потік сповзає в бік купи. Тонкий шар зсуву рідини діє як свого роду мастило між двома колонками, запобігаючи їх від змішування. Потік виникає з отвору на поверхні . Відео зображення дослідників показує вид U-подібного потоку рідини яке йде від поверхні. | + | Це дуже простий експеримент. Ефект відбається з будь якою рідиною, яка відображає поведінку зсуву шарів рідини. Це означає, що рідина тече і її в’язкість зменшується, тобто і струминка стає тоншою. Рідке мило і шампуні володіють цією властивістю. Заливка колонкою цих в'язких рідин на поверхні спочатку створює спіральну купу. Але в якийсь момент потік сповзає в бік купи. Тонкий шар зсуву рідини діє як свого роду мастило між двома колонками, запобігаючи їх від змішування. Потік виникає з отвору на поверхні . Відео зображення дослідників показує вид U-подібного потоку рідини яке йде від поверхні.[[Файл:060403-10a.jpg|300px|thumb|rigth|Дослід "Тонка фарба"]] |
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
== '''Визначення швидкості первинного струменя''' == | == '''Визначення швидкості первинного струменя''' == | ||
| − | Для того щоб мати можливість записувати повітряні бульбашки(використовуючі шампунь, або інші мильні засоби) з нашою високошвидкісною камерою, нам потрібно ретельно настроїти освітлення. У 100 кадрів в секунду бульбашки не буде добре видно на високих швидкостях струмення. Таким чином, ми повинні синхронізувати камеру з стробоскопом( прилад, що робить швидко повторювані яскраві світлові імпульси) для для того, щоб отримати різкі знімки при досить високій частоті кадрів. Частота відеозйомки в досліді сягала 500 кадрів в секунду. Для цього досліду вимірювань відстань при якій відбувулася зйомка варіювавалася від 1 см до 3,5 см з кроком в половину сантиметра. Відстань до сховища моє бути визначена точно лінійкою. Загалом, ми записали 120 бульбашок, чиї руху х ( | + | Для того щоб мати можливість записувати повітряні бульбашки(використовуючі шампунь, або інші мильні засоби) з нашою високошвидкісною камерою, нам потрібно ретельно настроїти освітлення. У 100 кадрів в секунду бульбашки не буде добре видно на високих швидкостях струмення. Таким чином, ми повинні синхронізувати камеру з стробоскопом( прилад, що робить швидко повторювані яскраві світлові імпульси) для для того, щоб отримати різкі знімки при досить високій частоті кадрів. Частота відеозйомки в досліді сягала 500 кадрів в секунду. Для цього досліду вимірювань відстань при якій відбувулася зйомка варіювавалася від 1 см до 3,5 см з кроком в половину сантиметра. Відстань до сховища моє бути визначена точно лінійкою. Загалом, ми записали 120 бульбашок, чиї руху х(t) і [[Файл:формула.jpg|80px|]] і були визначені за допомогою програмного забезпечення аналізу відео. Малюнок 5 показує кожен результат наших вимірювань з hс = 3 см. [[Файл:Figure 5.jpg|340px|thumb|rigth|Малюнок 5]] Позиції бульбашок були різними. Ми використовували інтерполяцію для кожного вимірювання і визначали середнє значення. Рух бульбашки показано на малюнку 6.[[Файл:Figure 6.jpg|340px|thumb|rigth|Малюнок 6]] Виміряні швидкості показали частоту похибок, близько 5% і вимірювання величини х близько 2 мм. Це може бути добре видно, що швидкість первинного струменя зростає із збільшенням висоти заповнення резервуара(стовбця). Можна також бачити, що шампунь не піддається правилам вільного падіння. У цьому випадку швидкість може бути визначена як [[Файл:формула 1.jpg|100px|]] |
Версія за 18:49, 8 грудня 2015
Ефект Кея- явище, характерне для нелінійно в'язких рідин. Дивний эфект поведення струмення в'язко-еластичної рідини помітив британський інженер Артур Кей ще в 1963 році, експериментуючи з сумішю органічних рідин
Характеристика
Для пояснення цього явища, повинні братися до уваги фізичні характеристики рідини. Її в'язкість η, залежить від швидкості зсуву шарів рідини. Чим швидше зміщуються шари, тим нижче в'язкість рідини. Науковці кажуть, що це дивне явище може фактично бути дуже поширене, регулярно відбувається у повсякденному побутовому житті. Це відбувається з використанням їжі: від кетчупу до йогурту, фарб, шампунів і рідкого мила. Причину цього ви б не помітили тому, що так званий ефект Кея, як правило, відбувається миттєво. Весь процес, від появи струменя до витікання його з вхідного потоку, як правило, займає близько 300 мілісекунд. Це, настільки малий проміжок часу, що людина не бачить його неозброєним оком. Науковці дослідили вплив Kея, використовуючи швидкісну відеокамеру, яка дозволила їм з'ясувати, що відбувається насправді.
Дослід «Тонка фарба»
Це дуже простий експеримент. Ефект відбається з будь якою рідиною, яка відображає поведінку зсуву шарів рідини. Це означає, що рідина тече і її в’язкість зменшується, тобто і струминка стає тоншою. Рідке мило і шампуні володіють цією властивістю. Заливка колонкою цих в'язких рідин на поверхні спочатку створює спіральну купу. Але в якийсь момент потік сповзає в бік купи. Тонкий шар зсуву рідини діє як свого роду мастило між двома колонками, запобігаючи їх від змішування. Потік виникає з отвору на поверхні . Відео зображення дослідників показує вид U-подібного потоку рідини яке йде від поверхні.
Визначення швидкості первинного струменя
Для того щоб мати можливість записувати повітряні бульбашки(використовуючі шампунь, або інші мильні засоби) з нашою високошвидкісною камерою, нам потрібно ретельно настроїти освітлення. У 100 кадрів в секунду бульбашки не буде добре видно на високих швидкостях струмення. Таким чином, ми повинні синхронізувати камеру з стробоскопом( прилад, що робить швидко повторювані яскраві світлові імпульси) для для того, щоб отримати різкі знімки при досить високій частоті кадрів. Частота відеозйомки в досліді сягала 500 кадрів в секунду. Для цього досліду вимірювань відстань при якій відбувулася зйомка варіювавалася від 1 см до 3,5 см з кроком в половину сантиметра. Відстань до сховища моє бути визначена точно лінійкою. Загалом, ми записали 120 бульбашок, чиї руху х(t) і
і були визначені за допомогою програмного забезпечення аналізу відео. Малюнок 5 показує кожен результат наших вимірювань з hс = 3 см. Позиції бульбашок були різними. Ми використовували інтерполяцію для кожного вимірювання і визначали середнє значення. Рух бульбашки показано на малюнку 6. Виміряні швидкості показали частоту похибок, близько 5% і вимірювання величини х близько 2 мм. Це може бути добре видно, що швидкість первинного струменя зростає із збільшенням висоти заповнення резервуара(стовбця). Можна також бачити, що шампунь не піддається правилам вільного падіння. У цьому випадку швидкість може бути визначена як 
