Явление было впервые описано знаменитым Леонардо да Винчи около 500 лет назад.
Ученые Кембриджского университета объяснили феномен гидравлического прыжка, который выражается в резком увеличении уровня воды при уменьшении ее скорости.
Это явление было впервые описано знаменитым Леонардо да Винчи около 500 лет назад, пишет интернет-издание Хроника.инфо со ссылкой на Новое время.
Гидравлический прыжок характерен для рек или водохранилищ, при переходе потока из бурного состояния в спокойное, но его можно наблюдать и в тот момент, когда струя воды из-под крана попадает на плоскую поверхность раковины.
В заметках Леонардо о природе воды мы находим первые подробные соображения о том, как жидкости ведут себя при разных скоростях течения. Для да Винчи это была просто природа воды, он не дал этому явлению объяснений. В последующие столетия итальянский физик 18-го века Джованни Баттиста Гульельмини добавил математическую модель этого феномена. Но его причина оставалась загадкой.
Наконец, в 1914 году физик Джон Уильям Струтт, третий барон Рэлей, отважился предложить гипотезу о жидкостных ударных волнах. Его теоретическое объяснение учитывало такие вещи, как вязкость, кинетическую энергию и потенциальную энергию. По его мнению, поверхностное натяжение воды «может быть сведено к минимуму за счет увеличения потока». Другие исследователи также отклонили поверхностное натяжение как возможное объяснение феномена гидравлического прыжка. Но, возможно, все они ошибались.
Химик из Кембриджа Раджеш Бхагат полагает, что предыдущие ученые слишком поспешно исключили влияние поверхностного натяжения на образования гидравлического прыжка. Моделирование позволило точно предсказать размер гидравлических прыжков вне зависимости от того, течет ли вода вниз или выбрасывается вверх.
«Наши исследования показали, что при прыжке поверхностное натяжение и вязкость уравновешивают импульс в жидкости, а гравитация не играет существенной роли», – говорится в отчете Бхагата.
Возможность игнорировать влияние силы тяжести и сосредоточиться на поверхностном натяжении позволяет манипулировать гидравлическим скачком, например, путем добавления поверхностно-активных веществ.
Читайте также: В Италии найдена могила человека со странным протезом
«Понимание этого процесса имеет большие последствия и может резко сократить использование промышленной воды», – говорит Бхагат.