Учёные всерьёз изучили конкурс из соцсетей с подбрасыванием бутылки
В ходе экспериментов с использованием надувных мячей, пластиковых бутылок и высокоскоростной видеокамеры исследователи из Чили выяснили, как управлять ёмкостью, закручивая воду внутри.
Эксперимент с неполной пластиковой бутылкой напоминает соревновательный вызов из соцсетей. Да так оно и есть: популярный конкурс «переверни бутылку» (Bottle Flip Challenge) физику Пабло Гутьерресу показал его сын. Суть челленджа в том, чтобы подброшенная пластиковая бутылка после кувырка приземлилась на донышко. Гутьеррес, который изучает динамику жидкости в Чилийском университете О’Хиггинса, заинтересовался научной основой состязания. Да настолько, что коллега Гутьерреса Леонардо Гордильо, физик из Университета Сантьяго, со смехом говорит о товарище: «Он бросал много бутылок».
Итак, физики перенесли опыты с подбрасыванием бутылки в лабораторию. Они приклеили половинки резиновых мячиков ко дну бутылок, чтобы усилить отскок. И сделали важное для понимания наблюдение: бутылки, которые они покрутили перед тем, как выпустить из руки, отскакивали гораздо слабее, вероятно, благодаря гидродинамике. Чтобы проверить это, физики создали хитроумное устройство, которое могло вращать и бросать бутылки с научной точностью. Высокоскоростная видеокамера фиксировала жидкость внутри со скоростью 2000 кадров в секунду. Действительно, чем быстрее закручивалась вода, тем точнее и устойчивее приземлялась бутылка. Результаты опытов опубликовали в научном журнале Physical Review Letters. На рисунке показано, как вращение влияет на результат броска.

Подобно пассажирам автомобиля при крутом повороте бурлящая вода внутри бутылки приникает к стенкам контейнера. При этом жидкость равномерно поднимается вдоль стенок. Когда бутылка ударяется о землю, вода обрушивается к одной точке в центре основания. Вся жидкость словно бы пытается пройти через эту точку, но не может. Поскольку, условно говоря, пробить дно не получается, вода поднимается обратно вверх. Наибольшая часть импульса падающей бутылки перенаправляется в эту вертикальную струю, а не в отскок, что смягчает удар. И это объясняет, почему закрученные бутылки после кувырка имеют тенденцию как бы прилипать к земле. Затем вращающаяся струя воды кружится подобно торнадо и разлетается на капли, прежде чем большая её часть ударяется о горлышко бутылки.
Помимо чисто научного интереса результаты таких наблюдений могут быть полезны, например, для уменьшения повреждений цистерн с топливом при столкновении.
Кстати, видео к экспериментам не относится — на нём забавы энтузиастов, которые превратили челлендж с баклажкой в искусство.
Эксперимент с неполной пластиковой бутылкой напоминает соревновательный вызов из соцсетей. Да так оно и есть: популярный конкурс «переверни бутылку» (Bottle Flip Challenge) физику Пабло Гутьерресу показал его сын. Суть челленджа в том, чтобы подброшенная пластиковая бутылка после кувырка приземлилась на донышко. Гутьеррес, который изучает динамику жидкости в Чилийском университете О’Хиггинса, заинтересовался научной основой состязания. Да настолько, что коллега Гутьерреса Леонардо Гордильо, физик из Университета Сантьяго, со смехом говорит о товарище: «Он бросал много бутылок».
Итак, физики перенесли опыты с подбрасыванием бутылки в лабораторию. Они приклеили половинки резиновых мячиков ко дну бутылок, чтобы усилить отскок. И сделали важное для понимания наблюдение: бутылки, которые они покрутили перед тем, как выпустить из руки, отскакивали гораздо слабее, вероятно, благодаря гидродинамике. Чтобы проверить это, физики создали хитроумное устройство, которое могло вращать и бросать бутылки с научной точностью. Высокоскоростная видеокамера фиксировала жидкость внутри со скоростью 2000 кадров в секунду. Действительно, чем быстрее закручивалась вода, тем точнее и устойчивее приземлялась бутылка. Результаты опытов опубликовали в научном журнале Physical Review Letters. На рисунке показано, как вращение влияет на результат броска.

Подобно пассажирам автомобиля при крутом повороте бурлящая вода внутри бутылки приникает к стенкам контейнера. При этом жидкость равномерно поднимается вдоль стенок. Когда бутылка ударяется о землю, вода обрушивается к одной точке в центре основания. Вся жидкость словно бы пытается пройти через эту точку, но не может. Поскольку, условно говоря, пробить дно не получается, вода поднимается обратно вверх. Наибольшая часть импульса падающей бутылки перенаправляется в эту вертикальную струю, а не в отскок, что смягчает удар. И это объясняет, почему закрученные бутылки после кувырка имеют тенденцию как бы прилипать к земле. Затем вращающаяся струя воды кружится подобно торнадо и разлетается на капли, прежде чем большая её часть ударяется о горлышко бутылки.
Помимо чисто научного интереса результаты таких наблюдений могут быть полезны, например, для уменьшения повреждений цистерн с топливом при столкновении.
Кстати, видео к экспериментам не относится — на нём забавы энтузиастов, которые превратили челлендж с баклажкой в искусство.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/VJwoSfTOhyM
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
«Цирк Шубикова» с бомбами: как в СССР создали «невозможный» авианосец
Самолеты атаковали противника, срываясь с летающей авиабазы. Это пытались сделать и США, и Германия, но получилось только у Советского Союза...
Медный парадокс: почему электричество никогда не придет в каждый дом
Эксперты считают, что развитие цивилизации уперлось в мощный геологический барьер. Кто виноват и как выходить из этой ситуации?...
Новое исследование: Христофор Колумб — вообще не тот, кем его считали историки
Ученые даже назвали подлинное имя великого мореплавателя...
Еще одна тайна Аркаима разгадана: ученые объяснили, почему древний город построен именно на этом месте
Оказалось, что наши далекие предки очень умело использовали природную инфраструктуру и обладали инженерными знаниями...
Что за звуки сводили с ума смотрителей маяков: тайна разгадана учеными
Эксперты из Института поиска внеземного разума говорят: новое открытие в буквальном смысле открыло им глаза и уши...
60 млрд Солнц в одной точке: что скрывает самая тяжелая пара черных дыр?
Секрет абсолютной пустоты, похоже, разгадан. Там нет вообще ничего: Ни пыли, ни газа, ни звезд...
Назад в будущее: почему Швеция запрещает смартфоны в школах и возвращается к бумажным учебникам?
По словам экспертов, отмена цифровизации сейчас происходит во многих странах. Неужели человечество одумалось и начинает выздоравливать?...
Трехметровые осетры и тайна древнего русского города: историки раскрыли, как появилась Старая Ладога
Ответы на многие вопросы дали… 67 000 костей. Иногда, чтобы распутать исторический детектив, надо заглядывать не в хроники, а в мусорные кучи...
В тени российского орла: сколько раз Петербург спасал Вашингтон от полной гибели?
Когда-то американцы клялись, что США будет дружить с Россией, покуда светят звезды. А сейчас делают вид, что не помнят...
4600-летний секрет «неубиваемости» Великой пирамиды раскрыт: все дело в специальных камерах
Древние инженеры опередили время на тысячелетия. Строение находится на своей частоте и гасит внешние вибрации...
Мы все «марсиане»: ученые доказали, что жизнь с Красной планеты могла долететь за несколько лет
Компьютерное моделирование подтвердило: бактерии способны пережить Великий перенос с Марса на Землю. И этот процесс может идти прямо сейчас...
СССР был первым в энергии ветра: что помешало стать лидером планеты?
Это был невероятный и прорывной проект советского конструктора Юрия Кондратюка. Того самого, по расчетам которого, американцы полетели на Луну...
«Печать Евы»: почему у этих женщин рождаются только девочки
Оказалось, что старые теории вообще не работают. Но есть две мутации, которые могут усилить друг друга...