Oxfordlu araştırmacılar asırlık gizemi çözdü: Ketçap azaldığında neden her yere sıçrar?

Araştırmacılar sıçramayı önlemenin yolunu da söylüyor

Çinlilerin icat ettiği ketçap Avrupa'ya 17. yüzyılda geldi (Unsplash)
Çinlilerin icat ettiği ketçap Avrupa'ya 17. yüzyılda geldi (Unsplash)
TT

Oxfordlu araştırmacılar asırlık gizemi çözdü: Ketçap azaldığında neden her yere sıçrar?

Çinlilerin icat ettiği ketçap Avrupa'ya 17. yüzyılda geldi (Unsplash)
Çinlilerin icat ettiği ketçap Avrupa'ya 17. yüzyılda geldi (Unsplash)

Oxford Üniversitesi'nden iki bilim insanı boşalan ketçap şişelerinin, içindekileri neden püskürttüğü sorusunu cevaplandırarak köklü bir gizemi çözdü.
Hakem onayı bekleyen makalelerin yer aldığı internet sitesi ArXiv'de yayımlanan araştırma, bu sıçramayı önlemenin yöntemlerini de ortaya koyuyor.
Ketçap, mayonez veya benzer şekilde paketlenen diğer sosları sıkmak gündelik bir hareket olsa da aslında arkasında karmaşık bir akışkan dinamiği sistemi var.
Ancak günün sonunda hepsi şişeye uygulanan kuvvetin içeriği nasıl etkilediğine bağlı.
Bu nedenle ilk başta basit bir soru gibi görünen bu sıçramanın arkasındaki tam mekanizma ortaya çıkarılmış değildi.
Oxfordlu iki bilim insanı bu mekanizmayı anlamak için çeşitli sıvılarla bir dizi deney yaptı.
Buna göre ketçap şişesini sıktığınızda şişenin ucunda birikmiş olan hava yay şeklini alıyor ve bu sırada yayın önüne doğru akmış olan ketçabı dışarıya doğru itiyor.
Oxfordlu fizikçi Callum Cuttle bunu, "Şişeyi bitirirken, içindekilerin çoğu artık havadır" diye açıklıyor:
"Yani sıktığınızda, yaptığınız şey, şişenin içindeki havayı sıkıştırmaktır, Bu da ketçabı dışarı sürükleyen bir basınç oluşturur."
Ancak ketçap viskoz bir sıvı olduğu için aşağı doğru aktığı sırada duvarlara sürtünüyor ve bu sürtünme kuvveti de yayın itiş gücüne karşı bir direnç oluşturuyor.
Normalde şişenin dolu olması, bu iki kuvvetin hassas biçimde dengelenmesini sağlıyor.
Ancak ketçap miktarı azalıp hava miktarının artmasıyla bu denge de bozuluyor. Sürtünme kuvveti azalırken şişedeki havanın miktarı ve gücü artıyor.
Bunun sonucunda da yay gibi gerilen hava ketçabı ani bir patlamayla serbest bırakıyor.
Cuttle ve meslektaşı Chris MacMinn yaptıkları deneylerin sonucunu Amerikan Fizik Derneği'nin Akışkanlar Dinamiği Bölümü'nün geçen ay düzenlenen konferansında sundu.
İkiliye göre kullanıcılar, bu sıçramayı ancak şişeyi daha hafif sıkarak önleyebilir. Cuttle, "Biraz fazla sert sıkmak bile sabit sıvı akışı yerine sıçrama üretir" ifadelerini kullanıyor.
Bunun yanı sıra ikili, kullanıcıların ağız kısmı daha geniş şişeleri tercih etmesini tavsiye ediyor.
 
Independent Türkçe, IFL Science, Oxford Üniversitesi



Bilim insanları alkışlama sırasında nasıl ses çıktığını nihayet buldu

Fotoğraf: Pexels
Fotoğraf: Pexels
TT

Bilim insanları alkışlama sırasında nasıl ses çıktığını nihayet buldu

Fotoğraf: Pexels
Fotoğraf: Pexels

Bilim insanları el çırpma sırasında ses üretilmesini sağlayan karmaşık süreci nihayet çözdü. Bu keşif, basit eylemlerin bile fizik açısından ne kadar zengin olabileceğini gösteriyor.

Hakemli dergi Physical Review Research'te yayımlanan araştırma, el çırpmaya özgü "şak" sesinin sadece iki elin birbirine çarpmasından değil, çok daha karmaşık bir olgudan kaynaklandığını gösteriyor.

Alkışlama sırasındaki sesinin oluşmasının anahtarı, küçük bir boşlukta sıkıştırılıp dışarı itilen hava boşluğu.

Bilim insanları el çırpmayı anlamak için canlı deneyler, teorik modelleme ve insan elinin silikon replikalarını kullanarak disiplinlerarası bir yaklaşım izledi.

Hızı, ellerin şeklini ve hatta cildin yumuşaklığını değiştirerek el çırpma sesinin şiddetini ve süresini ayarladılar.

Cornell Üniversitesi'nden Yicong Fu, ortak yazarı olduğu araştırma hakkında "Her zaman el çırpıyoruz ama bunun üzerine derinlemesine düşünmüyoruz. Araştırmanın amacı da bu" diyor. 

Dünyayı daha derin bir bilgi ve anlayışla açıklamak.

Mississippi Üniversitesi'nden çalışmanın bir diğer yazarı Likun Zhang de "Amaç sadece akustiğe, akış uyarımına veya çarpışma dinamiğine bakmak değil, hepsini aynı anda incelemekti" ifadelerini kullanıyor. 

Bu, sesin el çırpmayla gerçekten nasıl ilişkili olduğunu anlamamızı sağlayan disiplinlerarası bir çaba.

Çalışma, eller alkış sırasında bir araya geldiğinde avuç içleri arasında bir hava boşluğu oluştuğunu  gösteriyor. Bu hava boşluğu, işaret parmağı ve başparmak arasındaki dar açıklıktan hızla dışarı atılarak hava moleküllerinin titreşmesine neden oluyor.

Bilim insanları bu titreşimi, boş bir şişenin ağzına üfleyince duyulan sesin arkasındaki Helmholtz rezonansı prensibine benzetiyor.

Dr. Zhang, "Geleneksel Helmholtz rezonatörleri, şişenin cam duvarları gibi sert duvarlara sahip. Bu, enerjinin çoğu akustik sinyale katkıda bulunduğu için uzun süren ve çok yavaş bir şekilde zayıflayan bir ses üretiyor" diye açıklıyor.

Ama mesela ellerimiz gibi elastik duvarlar olduğunda, katı malzeme daha fazla titreşiyor ve tüm bu hareket sesin enerjisini emiyor.

ukılo
Çalışmada kullanılan başlıca deney malzemeleri ve yöntemlerin tasviri (Physical Review Research)

Araştırmacılar alkışlamanın bu yüzden daha uzun bir ses yerine tek bir kısa "şak" sesi çıkardığını söylüyor.

Bilim insanları araştırmalarının, ritim zamanlamasında el çırpmanın sık sık kullanıldığı müzik eğitimine katkı sağlamasını umuyor.

Çalışmanın ayrıca herkesin alkışının farklı bir ses ve frekansta olduğunu göstermesi, el çırpmanın gelecekte parmak izi gibi bir kimlik belirleme yöntemi olarak kullanılabileceğine işaret ediyor.

Çalışmanın bir başka yazarı Guoqin Liu "İnsanların kimliğini belirleme, bu araştırmanın en umut verici uygulamalarından biri. Sadece sesinden kimin el çırptığını anlayabiliriz" diyor.

Independent Türkçe