체인분수

Chain fountain
체인 분수 공정의 스냅숏

쇠사슬 분수현상은 자침 구슬이나 뉴턴의 구슬로도 알려져 있는데, 쇠사슬의 한쪽 끝을 항아리에서 잡아당겨 중력의 영향을 받아 바닥으로 떨어질 수 있게 되면 항아리 안에 체인을 넣어 관찰하는 반직관적 물리적 현상이다.이 과정은 마치 보이지 않는 사이펀에 의해 항아리에서 빨려나온 것처럼 가장자리 위로 솟아올라 그 아래 바닥이나 땅으로 내려가는 체인의 자생적인 흐름을 확립한다.인접한 작은 구슬이 있는 사슬의 경우 아치는 눈에 띄는 간격을 가지고 항아리 가장자리 위와 위로 공기로 상승할 수 있다. 이 간격은 사슬이 더 떨어질 때 더 커진다.[1]

역사

자포자기 현상은 오래 전부터 알려져 왔으며 과거에도 여러 차례 공론화 대상이 됐다.과학 연예인 스티브 스팽글러는 2009년 TV에서 이런 현상을 선보였다.[2]이 현상은 고전적으로 뉴턴의 구슬로 알려져 있다.[3]

그 효과는 긴 볼 체인을 사용할 때 가장 뚜렷하게 나타난다.체인을 포함한 항아리가 땅 위에 높게 놓일수록 "시포닝" 단계에서 항아리 위로 체인이 올라간다.실험에서 증명했듯이, 항아리를 지면에서 30m(98ft) 위에 놓고 체인이 충분히 길면, 체인 분수의 아치는 항아리 위에서 약 2.1m(6ft 11인치)의 높이에 도달할 수 있다.[non-primary source needed][4]

체인이 상승하는 현상은 이미 2011년에 2012년 국제 젊은 물리학 토너먼트(IYPT)[5][3]의 공개적인 문제로[note 1] 설명되어 2013년 과학 발표자 스티브 몰드가 제작한 비디오에서 대중의 관심을 널리 끌었다.[6]곰팡이의 유튜브 video[7]에서인데, 그와 BBCshow,[8]에 그의 후속 제안된 설명 학자 존 Biggins와 마크 워너 캠브리지 University,[9][10]의 왕립 협회의 회보에 그들이 cal에 대한 연구 결과를 발표했다의 관심의 문제를 가져왔다 떠오르는 구슬 self-siphoning의 현상을 보여 주었다."체인 f 이끄는"[11][6][12][13]온스테인" 또는 "효과".

설명

체인 분수의 역학을 보여주는 비디오

에너지, 운동력 등 운동학적 물리학 개념의 측면에서 그 현상을 가장 잘 설명할 수 있는 방법에 대해 다양한 설명이 제시되었다.[14][15][16][17]비긴스와 워너는 상승력의 기원이 체인 링크의 강성, 그리고 각 체인 조인트의 휨 제한과 관련이 있다고 제안한다.[6][18]

더욱이 체인의 구슬은 항아리 안에서 다른 고정된 고리를 가로질러 횡방향으로 끌 수 있기 때문에 체인의 움직이는 구슬은 움직이지 않는 고리를 칠 때 튕기거나 수직으로 점프할 수 있다.[18][16]이 효과는 효과에 기여하지만, 주된 동인은 아니다.[clarification needed]

참고 항목

참조

  1. ^ Yam, Philip (July 3, 2013). "Gravity-Defying, Self-Siphoning Metal Beads Explained [Video]". Scientific American.
  2. ^ Sick Science (2009-07-29), Newton's Beads - Cool Science Experiment, retrieved 2021-07-24
  3. ^ a b Martchenko, Ilya; Malinowski, Maciej; Oszmaniec, Michał (October 9, 2011). "Preparation to the Young Physicists' Tournaments' 2012" (PDF). International Young Physicist Tournament.
  4. ^ 第1期-刘谦郎朗被吊起"命悬一杯" 撒贝宁对大炮求虐【加油！向未来20160703】 (in Chinese).
  5. ^ "Problems". IYPT archive. Archived (PDF) from the original on March 2018.
  6. ^ a b c Gibney, Elizabeth (January 15, 2014). "Physicists explain 'gravity-defying' chain trick". Nature. doi:10.1038/nature.2014.14523.
  7. ^ Mould, Steve (February 20, 2013). "Self siphoning beads".
  8. ^ "Amazing bead chain experiment in slow motion". BBC Earth Unplugged. June 27, 2013.
  9. ^ "Understanding the chain fountain: A problem-solving partnership (w/ Video)". Phys.org. Jan 15, 2014.
  10. ^ Wade, Lizzie (14 January 2014). "Video: How the 'Chain Fountain' Defies Gravity". Science.
  11. ^ Royal Society (2014-01-15), "Understanding the chain fountain", YouTube, retrieved 2021-07-24
  12. ^ Biggins, J. S.; Warner, M. (15 January 2014). "Understanding the chain fountain". Proceedings of the Royal Society A. 470 (2163): 20130689. arXiv:1310.4056. Bibcode:2014RSPSA.47030689B. doi:10.1098/rspa.2013.0689. S2CID 37699566.
  13. ^ Steve Mold, TEDxNewcastle, https://www.youtube.com/watch?v=wmFi1xhz9OQ의 "Mould Effect" 조사
  14. ^ Goodman, William (June 25, 2013). "See physics phenomenon of self siphoning beads". CBS News.
  15. ^ Bhatia, Aatish (July 1, 2013). "The physics of that gravity-defying chain of metal beads". Wired. Retrieved January 15, 2014.
  16. ^ a b Flekkøy, Eirik G.; Moura, Marcel; Måløy, Knut J. (2018). "Mechanisms of the Flying Chain Fountain". Frontiers in Physics. 6. doi:10.3389/fphy.2018.00084. hdl:10852/68287. ISSN 2296-424X.
  17. ^ Pantaleone, J. (2017-05-16). "A quantitative analysis of the chain fountain". American Journal of Physics. 85 (6): 414–421. arXiv:1910.03125. doi:10.1119/1.4980071. ISSN 0002-9505. S2CID 125247401.
  18. ^ a b Biggins, J. S.; Warner, M. (2014). "Understanding the chain fountain". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 470 (2163): 20130689. arXiv:1310.4056. Bibcode:2014RSPSA.47030689B. doi:10.1098/rspa.2013.0689. S2CID 37699566.

메모들

  1. ^ 문제 3의 성명. 구슬의 끈: "비커의 가장자리 위로 충분히 긴 사슬의 일부를 잡아당겨 비커에서 긴 구슬의 끈이 풀린다.중력 때문에 줄의 속도가 빨라진다.어느 순간 끈은 더 이상 비커의 가장자리에 닿지 않는다.현상에 대해 조사하고 설명하라.)

외부 링크