Wetenschap
Credit: Fysieke beoordelingsbrieven (2017). DOI:10.1103/PhysRevLett.119.084301
Een klein team van onderzoekers van meerdere instellingen in Frankrijk heeft meer geleerd over de eigenschappen van de "cobragolf" door structuren te bouwen van ijslollystokjes en golfprogressies te filmen met een hogesnelheidscamera. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , Jean-Philippe Boucher, Christoffel Clanet, David Quéré en Frédéric Chevy beschrijven de reeks experimenten die ze met de stokken hebben uitgevoerd en wat ze daarbij geleerd hebben.
Een cobragolf is, per definitie, een golf die optreedt wanneer ijslollystokjes op een bepaalde manier onder spanning aan elkaar worden gebonden en vervolgens worden losgelaten - de stokjes worden losgemaakt als de golf zich over de lengte van de structuur voortplant. Het begrijpen van de cobragolf en hoe deze werkt is belangrijk omdat onderzoekers geloven dat sommige biologische processen op dezelfde manier werken.
Voor meer informatie over de cobragolf, de groep verzamelde een groot aantal ijslollyroosters in arrangementen die vergelijkbaar waren met eerdere methoden om het effect te creëren - elk leek op een aantal X's naast elkaar, een beetje zoals de kleine hekken die in een bloementuin worden gebruikt. De twee uiteinden hadden een andere configuratie, met stokjes die zo zijn geplaatst dat aangrenzende stokken niet uit elkaar kunnen vallen. Als de structuur eenmaal is vastgesteld, het enige dat nodig is, is één stok van het uiteinde trekken om de golf te creëren, die in de mode beweegt, vergelijkbaar met dominostenen - de ene stok ontrafelt ervoor dat de volgende ontrafelt, totdat de structuur ongedaan is gemaakt. Er is één bijzonder uniek kenmerk van de golf:als hij op gang komt, het deel van de constructie dat niet is losgekomen stijgt in de lucht, waardoor de structuur buigt in de vorm van een cobra die op het punt staat toe te slaan. Een ander kenmerk van de structuur en de bijbehorende golf is dat de stokken alle kanten op vliegen naarmate de golf vordert, het creëren van een indrukwekkend schouwspel.
Via high-speed video van meerdere golven in actie met de ijslollystokjes van verschillende grootte die op enigszins verschillende manieren zijn gerangschikt, de onderzoekers leerden dat de stoklengte in een beperkt aantal mogelijkheden moet passen. Ze ontdekten ook dat de terugslag te wijten was aan het uitwerpen van stokken. de stokken, natuurlijk, kregen hun kinetische energie van de opgeslagen potentiële energie afkomstig van buigen. Het team heeft ook formules voor golfsnelheid afgeleid op basis van de kenmerken van de sticks. Wat betreft de unieke cobravorm, het team ontdekte dat dit het gevolg was van concurrentie tussen de terugslag van uitgeworpen stokken en zwaartekracht.
© 2017 Fys.org
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com