身体的

一艘漂浮在浮动液体下颠倒的船 

通过振动液体,可以将其保持在空气层上方的悬浮物中。物体可以漂浮在其下表面上,仿佛重力颠倒了!

肖恩百事可数
本文保留用于科学用户
在悬浮液体下越过颠倒的船

“ 我更多éger qu’un bouchon j’ai dansé sur les flots... ” Le 醉酒船 d’Arthur Rimbaud可能有être bien inspiré celui d’伊曼纽尔堡和他的科尔ègues de l’ESPCI, à巴黎。实际上,他们的船漂浮了ê你在表面inférieure d’un liquide en lévitation ! Pour réUssir这个实力,研究人员提交了ré粘合含有液体à垂直振动à haute fréquence. Explication de ce phénomène où la gravité似乎走在t上ête.

制作éviter un liquide n’不是常见的事情,但这不是’不是不可能的。在G.énéral,当我们返回一个r时é含有液体的胶质,这个 s’écoule. Plus précisément, si l’on considère 两个液体(液体和气体,如’空气或两个液体)和那个液体’我们把更密集的更密集,重力吸引了最重的液体,哪个’é沿着墙壁流动或以落在的形式 滴。但是,有几个FAç稳定这个系统ème à deux couches. L’一个是拿一个récipient très étroit :Capillarit力量é empê然后流体原位é au-dessus de s’é流我们也可以应用临时渐变é成熟,一个野外étique ou électrique, 等等,其力量将会去’opposer à la gravité.

另一种方法是à faire vibrer le récipient verticalement à haute fré。垂直振动对系统的影响ème mécanic或流体有été étudiés depuis les anné例如,垂直振动可以稳定反向时钟é ; c’est ce que l’on nomme « l’effet Kapitza »。在液体中,垂直振动放入é需要鸡蛋的原理ée d’Archimè从那里,身体倾向é dans un fluide (et soumis à重力)经历一个é提取垂直。事实上,在振动的液体中,观察到例如泡沫的气泡’air tendent à descendre ! Un phénomène qui est exploité dans l’industrie avec les « colonnes à bulles », utilisées pour réaliser des réMati的化学作用或转移è两个阶段之间。 L.’ingénierie aérospatiale est également confrontée à ce phénomène : la vibration des ré燃料诱导a mélange avec des bulles d’可以开车的空气à des explosions.

两层液体是悬浮

在该装置中,两层液体是悬浮,由空气分开。

©Benjamin Apffel,Institute Langevin

振动如何empê它们是s的液体’écouler ? L’accélération liée用cr振荡ée平均力,抵消了重力和EMPê滴的形成。我更多’é液体层的厚度大,加上FRé振动必须être élevée。条件良好,表面米é液体保持光滑稳定。这种稳定的配置n’然而,不容易à atteindre car si l’振幅的振幅太重要,另一个不稳定性é, dite « de Faraday », apparaît : des gouttes se dé促销。限制此不稳定性的解决方案é et obtenir un régime stable est d’使用粘性液体。

伊曼纽尔堡和他的科尔è因此遇到了ré粘着有机玻璃d’environ 0,5 litre d’硅油或GLYCérol très粘稠。他们把装置振动振动 à超过80赫兹。然后他们注射了é de l’air en bas du récipient pour cré液体下的一层气体。这个 ne peut pas s’é老虎伙伴而且是ée通过上面的液体。因此,气体是一种« matelas à ressorts »在哪个液体反弹 :后者似乎éviter.

这个博士学位énomène n’est pas nouveau, même s’il n’avait jamais été réalisé à cette échelle。但是特别是intéressé les chercheurs de l’ESPCI, c’est le comportement des objets qu’ils ont placés sur la surface inféL.液体évitation, en l’来自几个尖齿的船只发生è很长,几克。 Visuellement, le résultat est étonnant : les 船浮子T.ête en bas !

Grâce à une modélisation du systè我,研究人员有écisé怎么了。在静态案例中(未考虑到’accélé由于振动引起的振动),表面上的物体é提交液体à重力下来à la poussée d’Archimè从向上(因为压力从底部到顶部减小),就像表面上的浮动物体一样érieure. La différence est que l’é表面上的平衡稳定érieure tandis qu’它在表面inf上是不稳定的érieure. Si l’objet flottant à l’envers s’écarte du point d’é不稳定,它落在r的底部é柔顺或返回表面spérieure. De faç我们逆行,相关的力量é振动在点处具有稳定效应’équilibre. Résultat :船只漂浮在L中的液体下évitatipation比上面。 exp.érience renversante !

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