Кратерообразование при падении капель

Ученый из Японии выяснил, каковы последствия падения на землю капель, а именно - от чего зависит форма получающегося кратера.

Автор исследовал, как капли будут изменять форму поверхности, на которую они падают, и какие изменения будут при этом происходить с самими каплями.
Кратерообразование при падении капель
Исследователь проводил эксперименты, "роняя" капли воды на поверхность, покрытую кремниевыми гранулами. Ученый работал с каплями диаметром от 4 до 50 микрометров и сбрасывал их с высоты от 10 до 480 миллиметров. Видео одного из экспериментов можно посмотреть здесь.

Исследователь выяснил, что самые маленькие кратеры остаются от падения капель, летящих со средними скоростями. Небольшие капли, падающие медленно, при ударе практически не деформируются и постепенно сжимают гранулы кремния, оставляя кратер глубиной 1,5 миллиметра. Капли, движущиеся со средними скоростями, при ударе о поверхность уплотняли верхний слой гранул, поэтому подлежащие слои оставались практически интактными. В этом случае получались наименее глубокие кратеры. Самые глубокие кратеры - до 2 миллиметров - оставляли капли, падающие быстрее всех.

Капли большего размера оставляли намного более мелкие кратеры, кроме того, при высоких скоростях в центре кратера оставался холмик, а не выемка. Исследователь полагает, что холм образуется из-за того, что в момент соударения с поверхностью капля собирает в себя гранулы, которые позже остаются в центре кратера, когда капля деформируется и впитывается в поверхность.

Ученый вывел общую формулу, которая определяет свойства кратера в зависимости от параметров капли и поверхности. Радиус кратера зависит от соотношения плотности гранул к плотности падающей жидкости (если плотность гранул намного выше, то капля при падении сильно деформируется и оставляет наибольший кратер) и от числа Вебера - параметра, определяющего отношение инерции жидкости к поверхностному натяжению.

В отличие от твердых тел свойства капель изучены плохо. Например, исследователи только недавно выяснили, что дождевые капли разбиваются еще до того, как ударяются об землю. Знание законов, по которым существуют капли, поможет ученым, например, изучать, как влияли на Землю и другие планеты падающие на них капли.

По теме Кратерообразование при падении капель

Свойства капель воды

Физики установили, что разноименно заряженные капли воды отталкиваются вместо...
Журнал

Лазер и образование дождевых капель

Физики показали, что лазерные импульсы могут способствовать образованию дождевых...
Журнал

В падении Римской империи виноват климат

Международная группа климатологов, возглавляемая Ульфом Бюнтгеном (Ulf Büntgen...
Журнал

В падении Римской империи виноваты геи

Историк Роберто де Маттей заявил в интервью на освещающей религиозные вопросы...
Журнал

Предупреждения при лечении лимоном

Наступление кризисного состояния во время лечения лимонами (жидкий стул...
Журнал

Средства при простуде

Хотя бы раз, но каждый из нас в своей жизни констатировал: простуда. И получает...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Неведение является сансарой
Высшая релаксация