Kedjefontän

Ögonblicksbild av kedjans fontänprocess

Kedjefontänfenomenet , även känt som de självhävertande pärlorna , mögeleffekten eller Newtonpärlor är ett fysiskt fenomen som observeras med en kedja placerad inuti en burk , när ena änden av kedjan dras från burken och tillåts falla under gravitationens inverkan . Denna process etablerar ett självuppehållande flöde av kedjan som stiger över kanten och går ner till golvet eller marken under den, som om den sugs ut ur burken av en osynlig sifon . För kedjor med små intilliggande pärlor kan bågen stiga upp i luften över och ovanför burkens kant med ett märkbart mellanrum; detta gap blir större när kedjan faller ytterligare.

Historia

Självsugningsfenomenet har varit känt sedan en tid tillbaka och har blivit ett ämne för offentlig diskussion många gånger tidigare. Vetenskapsunderhållaren Steve Spangler presenterade detta fenomen på TV 2009. Detta fenomen är klassiskt känt som Newtons pärlor.

Effekten är mest uttalad när man använder en lång kulkedja . Ju högre burken som innehåller kedjan placeras ovanför marken, desto högre kommer kedjan att stiga över burken under "hävertningsfasen". Som visats i ett experiment, när burken placeras 30 meter (98 fot) över marken och kedjan är tillräckligt lång, kan kedjefontänens båge nå en höjd av cirka 2,1 m (6 fot 11 tum) över burken . ^{[ icke-primär källa behövs ]}

Fenomenet med den stigande kedjan beskrevs redan 2011 som ett öppet problem för 2012 års International Young Physicists' Tournament (IYPT) och väcktes därefter till stor allmän uppmärksamhet i en video som gjordes av vetenskapspresentatören Steve Mold 2013. Moulds YouTube-video där han demonstrerade fenomenet med självhäftande stigande pärlor, och hans efterföljande föreslagna förklaring i en BBC-show, uppmärksammade akademikerna John Biggins och Mark Warner från Cambridge University på problemet, som publicerade sina resultat i Proceedings of the Royal Society om vad de kallade "kedjefontän" eller "mögeleffekt".

Förklaring

Video som visar kedjans fontändynamik

En mängd olika förklaringar har föreslagits om hur fenomenet bäst kan förklaras i termer av kinematisk fysikbegrepp som energi och momentum . Biggins och Warner föreslår att ursprunget till den uppåtriktade kraften är relaterad till kedjelänkarnas styvhet och böjningsbegränsningarna för varje kedjeled.

Eftersom kedjans pärlor kan dra i sidled inuti burken över andra stationära länkar, kan de rörliga pärlorna i kedjan studsa eller hoppa vertikalt när de träffar de orörliga länkarna. Denna effekt bidrar till effekten, men är inte den primära drivkraften. ^{[ förtydligande behövs ]}

Se även

Kontaktledning

Anteckningar

^ Beskrivning av problem 3. Pärlsträng : "En lång sträng av pärlor frigörs från en bägare genom att dra en tillräckligt lång del av kedjan över bägarens kant. På grund av tyngdkraften ökar strängens hastighet. Vid en viss i det ögonblick strängen inte längre rör kanten på bägaren. Undersök och förklara fenomenet.")

externa länkar

"Självhävertpärlor" . Steve Moulds nördiga blogg . Arkiverad från originalet den 15 april 2013.
"Kedjefontänen" . Isaac Fysik . Hämtad 25 april 2020 .
"Kedjefontän i Super Slow Motion" . SMU Classroom Physics Demos . Hämtad 10 september 2021 .
Helvete, Timotheus (26 september 2011). "IYPT 2012 - Problem 3: Pärlsträng (Newtons pärlor)" . YouTube . Hämtad 29 juli 2021 .

[5] Beskrivning av problem 3. Pärlsträng : "En lång sträng av pärlor frigörs från en bägare genom att dra en tillräckligt lång del av kedjan över bägarens kant. På grund av tyngdkraften ökar strängens hastighet. Vid en viss i det ögonblick strängen inte längre rör kanten på bägaren. Undersök och förklara fenomenet.")