Dråber vand fundet til at springe fra oscillerende overflade hurtigere end overfladen bevæger sig

(Phys.org) - Et team af forskere ved University of Côte d'Azur i Frankrig har fundet ud af, at dråber, der skubbes ud af en oscillerende overflade, til tider kan rejse hurtigere end overfladen, der skubbede dem ud. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , teamet beskriver eksperimenter, de udførte ved at slynge vand fra en superhydrofobisk overflade, og hvad de fandt.

Hvis du placerer vand på et bøjeligt stykke vibrerende plast, vanddråberne vil blive slynget ud i luften, når overfladen bølger sig. I denne nye indsats, forskerne fandt ud af, at i nogle specifikke tilfælde, nogle af disse vanddråber kan faktisk rejse hurtigere op i luften end plastikbasen, der skubbede dem. Forskerne gjorde denne observation, da de placerede vanddråber på et tyndt stykke plast lavet af fluorerede polymerer, som de noterer ligner teflon. Holdet vedhæftede derefter en enhed, der vibrerede plasten ved frekvenser mellem 20 og 70Hz. Da oscillatoren blev tændt, forskerne timede hastighederne på dråberne, da de blev kastet i luften.

Gruppen rapporterer, at den højeste hastighed, som faldene nåede, skete på halvvejs til sit højdepunkt, hvorefter det bremsede faldt derefter tilbage til overfladen. Men de fandt også ud af, at nogle af dråberne forlod overfladen med cirka 1,6 gange hastigheden på den stigende overflade.

For bedre at forstå, hvad der skete, og hvorfor, forskerne kiggede nærmere på dråben, da den blev skubbet af overfladen. De fandt ud af, at den blev klemt let, som en tennisbold, der bliver ramt af en ketsjer. Og som en tennisbold, dråbet kom tilbage, da det blev skubbet af overfladen. Denne rebound tilføjede frigivelseshastigheden. Teamet beskriver effekten som superpropulsion. De fandt ud af, at stigningen i faldets hastighed var afhængig af størrelsen af ​​faldvibrationen i forhold til svingningsfrekvensen - de største gevinster kom, når faldvibrationsfrekvensen var cirka tre gange så stor som overfladens frekvens. Forskerne sammenlignede også effekten med den ekstra lift, en person får på en trampolin, når den skubber på det helt rigtige tidspunkt.

© 2017 Phys.org