Ученица СУНЦ НГУ Екатерина Замараева нашла причину, по которой иногда пузырьки воздуха начинают в воде не всплывать, а «тонуть». Задача про «тонущие пузыри» была предложена на Турнире юных физиков.
Как отметил один из научных руководителей проекта Екатерины Замараевой, доцент СУНЦ НГУ, к. ф.-м. н. Юрий Башкатов: «Задача необычная и интересная. Сложности заключаются в том, что на процесс опускания воздушных пузырей оказывают влияние множество факторов, например, потоки воды, взаимодействие соседних пузырей. Эти особенности мы планируем изучать далее».
Ученица СУНЦ НГУ построила теоретическую модель явления, в которой учла, что пузырь во время колебания в жидкости за счет изменения внутреннего давления меняет свой размер (то уменьшается, то увеличивается). Соответственно, погружающая сила пузыря неодинакова: «Опускаться вниз пузырь будет в том случае, если выталкивающая сила, действующая на него при осреднении за период колебания, направлена вниз».
Численные расчеты по модели позволили предсказать динамику движения пузырей и были подтверждены экспериментально. Как пояснила Екатерина Замараева, в лаборатории СУНЦ НГУ с помощью волнового генератора создавались частоты герметично закрытого сосуда с жидкостью, чтобы при колебаниях не выливалось содержимое, делались замеры с замедленной съемкой.
«Работа Екатерины Замараевой заняла 1-е место в школьной подсекции «Турнир юных физиков» на МНСК-2019. Сейчас Екатерина дорабатывает параметрические зависимости, чтобы лучше описать явление и достойно выступить с докладом уже на международном турнире по физике», – уточняет пресс-служба СУНЦ НГУ.
Обсуждение темы на Форуме Академгородка
