为了爱护桌子,人们通常会在桌子上放上一些杯垫,啤酒垫之类的工具。偶然候,人们也会把这些工具当做投掷物,扔给间隔本身较远的人。然而,你发觉了吗?啤酒垫是不克不及孩子现飞行的。它的活动轨迹通常就像过山车一样,扭转到一边,然后失到地上。为什么会如许呢?
来自波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究以是及阿格兰德天文研究所的物理学家们如今已经研究了这个题目。依据他们的说法,啤酒垫的举动是不行幸免的,至少在利用通常的投掷技能时是如许的,它不行幸免地在0.45秒后开始漂移。
缘故原由是重力、升力和角动量守恒之间的相互作用:垫子在被抛出去后不久,因为重力就会向后倾斜。这给了它一个攻角,雷同于着陆的飞机。这个角度在气流中孕育发生升力。然而,提拔力并不是作用在垫子的中间,而是作用在垫子的前三分之一处,通常很快就会使垫子翻过来。
扔啤酒垫的时间通常是扭转的,就像扔飞盘一样,这会让它酿成一种扭转的陀螺。”这种扭转可以稳健飞行并防备翻转。相反,提拔力会导致垫子向一边漂移,假如垫子逆时针扭转,则会向右侧漂移,不然向左。与此同时,它不再与地面平行,而是像一个扭转的轮子一样挺立在空中。在这个位置,垫子有一个下旋,就会回到它的出发点。在飞行中,它敏捷失去高度并落到地面。这个历程是全部扁平、圆形物体的特点。
这项研究的想法是在波恩大学物理展览小组到慕尼黑的一次短途观光中孕育发生的。该运动每每以其诱人的物理试验吸引数百名旅客。当参加者一路去酒吧时,他们想知道为什么飞行的啤酒垫会有如许的举动。
返来后,物理学家们体系地办理了这个题目:他们专门设计了一台扔啤酒垫的呆板,并用高速摄像机记载了飞行历程。这使他们可以或许验证他们的理论猜测是否与现实观察符合。
波恩大学物理与天文学系亥姆霍兹辐射与核物理研究所的研究职员们解说道:“这个项目固然没有申请,但是对付物理学家来说,题目是显而易见的。它生动地展示了天然科学得到知识的整个历程,从观看到理论和试验查验,一向到调解和进一步进展。”
趁便说一句,假如啤酒垫扭转得非常快,它们移动得最稳健,也就走得最远。天下上最好的掷牌妙手小里克·史女士把握了这个本领,他的掷牌间隔记录凌驾了60米。然而,快速扭转的啤酒垫不会直线移动凌驾0.45秒。想要投掷得更远、更准确的人应该将垫子垂直安排,并向后扭转。
研究职员表现:“我们朴拙地向全部被啤酒垫击中的人性歉,无论是由于对准禁绝确,照旧由于我们煽惑他人举行愚笨的试验。”