Ce se întâmplă dacă un pahar de apă a fost, dintr-o dată, literalmente pe jumătate gol?
—Vittorio Iacovella
pesimistul este, probabil, mult mai bine despre cum se dovedește mult theoptimist.
Când oamenii spun „paharul pe jumătate gol”, de obicei, ei spun ceva de genul un pahar care conține părți egale de apă și a aerului:
în mod Tradițional, optimistul vede paharul pe jumătate plin, în timp ce thepessimist vede jumătatea goală. Acest lucru a dat naștere unui catralioane de jokevariants—ex.,, inginerul vede un pahar de două ori mai mare decât trebuie, suprarealistul vede o girafă mâncând o cravată etc.dar dacă jumătatea goală a paharului ar fi de fapt goală—un vid?(Chiar și un vid fără îndoială nu este cu adevărat gol, dar aceasta este o întrebare pentrucantum semantică.)
vidul nu va dura cu siguranță mult timp. Dar exact ce se întâmplădepinde de o întrebare cheie pe care nimeni nu o deranjează de obicei: Carejumătate este goală?pentru scenariul nostru, ne vom imagina trei pahare diferite pe jumătate goale șiurmați ce se întâmplă cu ele microsecunde cu microsecundă.,
în mijloc este sticla tradițională de aer/apă. În dreapta este aglass ca cel tradițional, cu excepția faptului că aerul este înlocuit cu un vid.Paharul din stânga este pe jumătate plin de apă și pe jumătate gol—dar este jumătatea de jos care este goală.
ne vom imagina aspiratoarele apar la momentul t = 0.
pentru prima mână de microsecunde, nu se întâmplă nimic. Pe această scară, chiar și moleculele de aer sunt aproape staționare.,
în cea mai mare parte, moleculele de aer se mișcă la viteze de câtevasundru de metri pe secundă. Dar, la un moment dat, unii se întâmplă să bemoving mai repede decât altele. Cei mai rapizi se mișcă la peste 1000metri pe secundă. Acestea sunt primele care se deplasează în vid însticlă din dreapta.vidul din stânga este înconjurat de bariere, astfel încât moleculele de aer nu potintrați cu ușurință. Apa, fiind un lichid, nu se extinde pentru a umple thevacuum în același mod în care aerul., Cu toate acestea,în vidul ochelarilor, începe să fiarbă, vărsând încet vaporii de apă în spațiul gol.în timp ce apa de la suprafață din ambele pahare începe să fiarbă, în paharul din dreapta, aerul care se grăbește îl oprește înainte de a merge cu adevărat. Paharul din stânga continuă să se umple cu un foarte slabmist de vapori de apă.
După câteva sute de microsecunde, aer graba în sticlă pe dreptul umple vidul complet și berbeci în suprafață de apă, trimițând un val de presiune prin conducta de lichid., Părțile lateralesticlă umflatura ușor, dar ele conțin presiunea și nu se rupe. Ashockwave reverberează prin apă și înapoi în aer, alăturându-se turbulenței deja acolo.
unda de șoc de la vacuum colaps durează aproximativ o milisecundă arăspândit prin alte două pahare. Sticla și apa se flexează ușor pe măsură ce valul trece prin ele. În câteva milisecunde, ajunge la urechile oamenilor ca un zgomot puternic.
În acest moment, sticla din stânga începe să se ridice vizibil înaer.,presiunea aerului încearcă să stoarcă sticla și apa împreună. Aceasta este forța la care ne gândim ca aspirație. Vid pe dreapta nu lastlong suficient pentru aspirarea pentru a ridica geamul, dar din moment ce aerul nu poate intra în vid pe stânga, sticla și apa începe să slidetoward fiecare alte.
apa fierbinte a umplut vidul cu o cantitate foarte mică debavori de apă. Pe măsură ce spațiul devine mai mic, acumularea de vapori de apăîncet crește presiunea pe suprafața apei., În cele din urmă, thiswill încetini de fierbere, la fel ca presiunea aerului mai mare ar fi.
cu toate acestea, sticla și apa se mișcă acum prea repede pentru ca vaporbuildup să conteze. La mai puțin de zece milisecunde după ce a început ceasul,zboară unul spre celălalt cu câțiva metri pe secundă. Fără acushion de aer între ele—doar câteva mănunchiuri de vapori de apă smacksinto partea de jos a sticlei ca un ciocan.
Apa este foarte aproape incompresibile, astfel încât impactul nu este întins—itcomes ca un singur șoc ascuțite., Forța momentană pe sticlă esteimens, și se rupe.
Acest „ciocan de apă” efect (care este, de asemenea, responsabil pentru „clunk”ai auzit, uneori, în instalații sanitare vechi atunci când opriți robinetul) pot fi observate în bine-cunoscut truc de petrecere (înregistrat la Mythbusters, analizate inphysics clase, și-a demonstrat în nenumărate student cămine) ofsmacking partea de sus a unei sticle de sticlă pentru a sufla thebottom.când sticla este lovită, este împinsă brusc în jos. Liquidinside nu răspunde imediat la aspirație (presiunea aerului)—la fel ca în scenariul nostru-și se deschide un gol scurt., Este un vid mic-câteva fracțiuni de un inch grosime – dar când se închide, șocul rupe fundul sticlei.în situația noastră, forțele ar fi mai mult decât suficiente pentru a distruge chiarcele mai grele pahare de băut.
partea de jos este transportată în jos de apă și se ciocnește împotriva tabelului. Apa stropeste in jurul ei, pulverizand picaturi si cioburi de sticlaîn toate direcțiile.între timp, porțiunea superioară detașată a sticlei continuă să crească.
după o jumătate de secundă, observatorii, auzind un pop, au început să clipească.,Capetele lor se ridică involuntar pentru a urmări mișcarea în ascensiunesticlă.
sticla are doar suficient de viteza pentru a-bang-ului împotriva tavan, breakinginto fragmente…
… care, impulsul lor acum, a petrecut, a reveni la masă.
lecția: Dacă optimistul spune că paharul este pe jumătate plin, și thepessimist spune că paharul este pe jumătate gol, fizicianul rațe.
