Os investigadores das Universidades de Twente, na Holanda, e de Sevilha, em Espanha, descreveram a formação e comportamento do jacto de água muito rápido que se forma quando um objecto atinge a superfície da água.
Observaram exactamente o que acontecia com uma câmara super-rápida e fizeram uma simulação do processo em computador. Isso mostrou como o jacto é forçado para cima, camada por camada, por meio da pressão da água circundante. A simulação corresponde de perto às observações. Também desenvolveram um modelo teórico baseado nisso que explica a extrema velocidade do jacto de água. Estes resultados não são apenas de importância académica, porque a jactos do impacto de um objecto a cair num líquido são ocorrências frequentes na natureza e na indústria.
Se alguém deitar uma pedra num lago, projecta-se para cima um jacto de água.
Observaram exactamente o que acontecia com uma câmara super-rápida e fizeram uma simulação do processo em computador. Isso mostrou como o jacto é forçado para cima, camada por camada, por meio da pressão da água circundante. A simulação corresponde de perto às observações. Também desenvolveram um modelo teórico baseado nisso que explica a extrema velocidade do jacto de água. Estes resultados não são apenas de importância académica, porque a jactos do impacto de um objecto a cair num líquido são ocorrências frequentes na natureza e na indústria.
Se alguém deitar uma pedra num lago, projecta-se para cima um jacto de água.
Contudo, a dinâmica subjacente a este rico e complexo sistema só foi revelado usando uma câmara de alta velocidade. Esta última mostra como o movimento descendente do objecto se converte no movimento ascendente do jacto. Forma-se uma cavidade atrás do objecto durante o impacto sobre a superfície da água. Esta caixa é então comprimida pela pressão hidrostática, o que leva à formação do jacto.
Nas suas experiências, alguns destes investigadores demonstraram como a parede da cavidade força o jacto para cima, tal como dentífrico que é espremido para fora de um tubo, mas muitas vezes mais rápido, claro.
Nas suas experiências, alguns destes investigadores demonstraram como a parede da cavidade força o jacto para cima, tal como dentífrico que é espremido para fora de um tubo, mas muitas vezes mais rápido, claro.
Ao mesmo também se cria um jacto que é forçado para baixo, que se afunda no líquido, . Este segundo jacto não é visível à superfície. Para analisar a dinâmica do impacto de uma maneira muito controlada, os investigadores desenharam um disco circular na superfície da água utilizando um motor linear com uma velocidade constante. Em seguida utilizaram uma câmara de alta velocidade para tirar fotos com uma velocidade até 30.000 frames por segundo. A formação e a constrição da cavidade e a formação do jacto pôde então ser seguido com detalhe. Uma simulação computorizada do processo - que corresponde muito de perto à experiência - permitiu que os investigadores estudassem o perfil do fluxo. O jacto é forçado para cima, camada por camada, pela implosão da parede. Os investigadores desenvolveram então um modelo teórico para explicar a enorme velocidade do jacto de água com base nessa observação.
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