science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wiskunde beschrijft hoe bubbels knallen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Het begrijpen van de dynamiek van uiteenspattende bellen kan kritische inzichten opleveren voor een reeks velden, van oceanografie tot atmosferische wetenschap, maar de mechanismen die de uiteindelijke pop aandrijven zijn complex en moeilijk te beschrijven.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben een formule ontwikkeld die het proces beschrijft, van het instorten van de holte van een bel tot het ontstaan ​​van een vloeistofstraal die uit de bel schiet. De vloeistofdruppels die door de straal worden uitgestoten, vormen aërosolen die zich verzamelen boven oppervlakken van alles, van de oceaan tot een glas mousserende wijn. Omdat deze spuitbussen in veel disciplines een cruciale rol spelen, inclusief atmosferische wetenschap, het begrijpen van de omstandigheden waaronder ze zich vormen, is al tientallen jaren een doel van onderzoekers.

"Bubble barsten is alomtegenwoordig in de natuur, " zei Luc Deike, een assistent-professor mechanische en ruimtevaarttechniek en het Princeton Environmental Institute, die de nieuwe formule heeft helpen ontwikkelen. "Een betere voorspelling van de barstdynamiek heeft niet alleen brede praktische toepassingen in het klimaat en de menselijke gezondheid, maar verbetert ook ons ​​fundamentele begrip van instortende holtes met enkelvoudig gedrag."

Deike was een van de auteurs van een paper dat op 2 oktober online werd gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven dat beschrijft de nieuwe methode om barsten te beschrijven. De formule van de onderzoekers, die van toepassing is op bellen kleiner dan 5 millimeter in diameter, kan de bel en de vloeistofstroom in de loop van de tijd beschrijven door de grootte ervan te gebruiken, de oppervlaktespanning, de dichtheid en de viscositeit van de vloeistof.