Az üveg félig üres
Mi történik, ha egy pohár víz hirtelen félig üres?
A pesszimisták helyesebbek lehetnek, mint az optimisták. Amikor az emberek azt mondják: "egy pohár félig üres", általában azt jelenti, hogy az üveg egyenlő részeket tartalmaz a víz és a levegő számára:
Optimista és pesszimista ült egy asztalnál, félig teljes vagy fél üres üveg között. Az optimista szerint: "Oh-oh-oh! A Vodicka! Fogadok fogjuk meginni „míg a pesszimista azt gondolta:” Amikor vizet inni azt halasztani a halál, de ez nem akadályozza meg. "
Általában az optimisták félig telítettek, amikor a pesszimisták félig üresek. Ez sok vicchez vezetett, például: a mérnök kétszer olyan nagy üvegt lát; a szürrealista látja a zsiráfot, amely egy nyakkendőt eszik stb.
De mi van, ha az üres fél tényleg üres - vákuum. (Bár egy vákuum sem üres a valódi, de ez kvantumfizikai kérdés.)
A vákuum biztosan nem tart sokáig. De ami pontosan megtörténik, attól függ a kérdésre adott válasz, amelyet általában senki sem kérdez: "Melyik fél üres?"
Képzeljünk el három különböző félig üres szemüveget, és nyomozzuk le a mikroszekundumot egy mikrosórásra, mi fog történni velük.
Három félig üres pohár vizet.
A közepén egy hagyományos üveg levegővel és vízzel. Jobbra egy üveg hasonló a szokásosnál, csak a levegő helyett - vákuum. A bal oldalon lévő üveg félig tele van vízzel és félig üres, de az alsó rész üres.
Nos, képzeljük el a vákuumot az eredetileg, t = 0.
Három félig üres pohár vizet. Az idő t = 0.
Az első néhány nanoszekundumban semmi sem fog történni. Ez idő alatt még a molekulák sem mozognak.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 50 ns.
A levegő molekulák másodpercenként néhány száz méteres sebességgel ingadoznak. Mindazonáltal néhányan gyorsabban haladnak, mint mások. A leggyorsabb lépés körülbelül 1000 méteres sebességgel. Ők az elsőek, akik behatolnak a vákuumba az üvegen jobbra.
A bal oldali pohárban lévő vákuumot akadályok veszik körül, így a levegő molekulák nem tudnak gyorsan belépni. A folyékony állapotban levő víz nem hajlamos a hozzáférhető mennyiségre, mint a levegő. Ennek ellenére az üvegben lévő vákuum miatt a víz forraljuk, és a vízgőz lassan behatol az üres térbe.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 150 ns.
Míg a vízfelület mindkét pohárban forraljuk, a jobb oldali üvegben megtörik. A bal oldalon lévő üveg még mindig kis vízcseppekkel töltődik fel.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 400 ns.
Néhány másodperc múlva a jobb oldalon lévő üvegben a feltörő levegő teljesen feltölti a vákuumot, és lökéshullámot hoz létre a folyadékban. Az üveg falai enyhén vibrálnak, de elég erősek és nem szakadnak meg, miután a vibrációt elnyújtották. A lökéshullám tükröződik a vízből és visszalép, hozzájárulva az itt felmerülő turbulencia áramláshoz.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 1 ms.
A sokk hatására összeomlott a vákuum fog tartani egy ezredmásodperc, elég, hogy átterjedt a másik két pohár maradt. Az üveg és a víz enyhén meghajlik, ahogy a hullám áthalad rajta. A néhány milliszekundum hullám eléri az emberi fül, és halljuk a nagy bumm.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 2 ms.
Ugyanakkor a bal oldalon levő üveg emelkedni kezd a levegőben.
A légköri nyomás mind az üvegen, mind a vízen ugyanúgy présel. Ez az az erő, amelyet a felszívódás erejének tartunk. A vákuum a jobb nem tartott sokáig, így a szívó hatás nem elég ahhoz, hogy fel egy pohár, hanem azért, mert a levegő nem tud behatolni a vákuum maradt az üveg, egy pohár vizet, és kezdjük feltérképezni egymás felé.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 5 ms.
A forró víz a vákuumot kis mennyiségű vízgőzzel töltse meg. A vákuum helyzete egyre kisebb, a vízgőz mennyiségének növekedése lassan növeli a víz felületén a nyomást. Végül ez meg fogja állítani a forrási folyamatot, ugyanúgy, mint a magasabb légköri nyomás.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 8 ms.
Az üveg és a víz most túl gyorsan mozog, hogy gőz alakuljon ki. Kevesebb, mint 10 milliszekundum a visszaszámlálás után egymás felé haladnak, másodpercenként néhány méter sebességgel. Anélkül, hogy levegő csillapodna közöttük - mert csak néhány csepp vízgőz van - a pohár vízzel tapad, mint egy kalapács.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 10 ms.
A víz nem igazán összenyomódik, ezért ütközés után nem fog kiáradni, de lökéshullámot hoz létre. A csapás ereje annyira nagy lesz, hogy az üveg megreped.
Egy ilyen hidraulikus lengéscsillapítók (az azonos jellegű, mint egy tompa puffanást, amely lehet hallani a régi vízvezeték zárásakor a daru) gyakran használják trükk felek: átvette a „Mythbusters” megtanulta a leckét a fizika, és bizonyította a számtalan diák kollégiumi - amikor a palack nyakát a fenékre fújják.
Amikor eltalálják a palackot, nagyon gyorsan esik. A belsejében lévő folyadék nem reagál azonnal a megnövekedett nyomásra, mint a mi esetünkben, és van egy rés a víz és az alja között. Ez egy nagyon vékony rés egy hüvelyknyi töredékben, de amikor összeomlik, a fúvás kiüti az üveg fenekét.
A mi esetünkben ezek az erők elég nagyok ahhoz, hogy megtörjék még a legszilárdabb üvegeket is.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 20 ms.
Az alsó lefelé repül a vízzel, és az asztalra szakad. A víz rozsdásodik körül, és üvegdarabok szétszóródnak minden irányban. És a szakadt felső rész tovább emelkedik.
Három félig üres pohár vizet. Idő t = 500 ms. Panoráma az asztal optimista gondolkodás: "Cool", és egy pesszimista gondolkodás: "Ó, nem!"
A visszaszámlálás kezdetétől fél másodpercig a megfigyelők éles tapsot hallanak. A fejük önkéntelenül követi a szárnyaló üvegt.
Három félig üres pohár vizet. Az idő t = 1 s, a harmadik üveg apró darabokra tört.
Az üveg elég gyors ahhoz, hogy a mennyezetről apró darabokra törjön ...
Három félig üres pohár vizet. Az idő t = 1,5 s, a harmadik üveg most egy csomó széttört ábrázol.
... ami most visszatér az asztalhoz.
Három félig üres pohár vizet. T = 10 s, a harmadik üvegszilánkokat vájt arcát optimista ( „Szabad üveg!”) És a pesszimisták ( „aaaaaa!”).
Következtetés: ha az optimista szerint a pohár félig tele van, és egy pesszimista, hogy a pohár félig üres - fizikus elrejti az asztal alatt.
Az üvegoptimisták az egyik félig üres üvegből a másikba öntik a vizet. A pesszimista szék üres.
