В Университете Квинсленда (UQ) в Австралии проводится эксперимент с падающей каплей смолы — лабораторная демонстрация, которая продолжается с 1927 года. Он показывает, как материал может вести себя как жидкость, даже если выглядит и ощущается как твердое тело. Книга рекордов Гиннесса признает его самым продолжительным лабораторным экспериментом.
В эксперименте используется черная смола, производное дегтя, внутри стеклянной воронки. Воронка помещена в контейнер и находится в витрине. Смола — это вязкий материал, который течет чрезвычайно медленно. Когда-то ее использовали для гидроизоляции лодок, и она обладает очень высокой вязкостью, что означает сильное сопротивление течению. Ее вязкость примерно в 100 миллиардов раз выше, чем у воды.
При комнатной температуре смола может выглядеть твердой и хрупкой. Ее можно даже разбить молотком. Однако технически это жидкость, то есть вещество, которое может течь и изменять форму под действием силы. Поскольку смола обладает высокой вязкостью, ее движение настолько медленное, что при обычном наблюдении она кажется твердой.
Томас Парнелл, первый профессор физики UQ, начал эксперимент, чтобы показать, что обычные материалы могут обладать свойствами, неочевидными по их внешнему виду или ощущениям. В 1927 году он нагрел смолу и залил ее в стеклянную воронку с запечатанным стержнем. Затем он оставил ее остывать и оседать на три года.
В 1930 году Парнелл перерезал стержень воронки, позволив смоле начать движение вниз. Этот поток — движение жидкости, и в данном случае он происходит очень медленно под действием силы тяжести. Высокая вязкость смолы создает сильное сопротивление этому движению.
Первой капле потребовалось восемь лет, чтобы упасть после перерезания стержня. Затем эксперимент продолжался десятилетиями. Восьмая капля упала в конце 2000 года, за ней последовала девятая в апреле 2014 года.
Температура влияет на скорость движения смолы. В целом, более высокие температуры снижают вязкость жидкостей, позволяя им течь легче. Поскольку эксперимент не находится в специально контролируемых условиях окружающей среды, изменения температуры между сезонами могут влиять на скорость его течения.
Эксперимент хранится в витрине, а не в специально контролируемой лабораторной среде. Это означает, что смола подвергается обычным изменениям в окружающей среде, что может влиять на скорость ее течения.
Профессор Джон Мейнстоун стал вторым хранителем эксперимента в 1961 году и ухаживал за ним 52 года. Он умер в 2013 году, так и не увидев, как капля отделилась от воронки. Парнелл также умер до того, как увидел падающую каплю.
Несмотря на то, что эксперимент длится почти столетие, никто так и не увидел напрямую падающую каплю. Различные сбои и технические проблемы помешали наблюдателям зафиксировать точный момент отделения капли от смолы.
В воронке все еще достаточно смолы, чтобы эксперимент продолжался еще сто лет. Для читателя, незнакомого с наукой, основная идея проста: смола выглядит твердой, но на самом деле это очень медленно текущая жидкость. Эксперимент делает это трудноуловимое движение видимым, позволяя ему происходить на протяжении многих десятилетий. Таким образом, это практическая демонстрация вязкости и течения жидкостей, показывающая, что материалы могут вести себя очень по-разному при наблюдении в течение гораздо более длительных периодов времени.
Источник: The University of Queensland
Эта статья была сгенерирована с помощью ИИ и отредактирована. В соответствии с Разделом 107 Закона об авторском праве 1976 года, этот материал используется в целях новостного освещения. Добросовестное использование — это использование, разрешенное законодательством об авторском праве, которое в противном случае могло бы нарушать его.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Sayan Sen
