Yüzeye çarpan su neden sıçrar?

Warwick Üniversitesi Matematik Enstitüsü’nden Dr. James Sprittles oluşturduğu yeni teori su bir yüzeye çarptığında su ile yüzey arasında kalan küçük boşlukta neler olduğunu ve neden sıçradığını açıklıyor.

06 Eylül 2020 Pazar, 13:03
Yüzeye çarpan su neden sıçrar?
Abone Ol google-news

American Physical Society tarafından yayımlanan araştırmada, bir damla su düştüğü zaman damla ile yüzey arasındaki oluşan ve etrafa itilemeyen mikroskobik hava katmanı onu pürüzsüzce yüzeye yayılmaktan alıkoyulduğu tespit edildi. Böylelikle su yüzeyi anında ıslatmak yerine bir miktarı hava tarafından geri itiliyor ve yeniden havalanıyor, böylece sıçrama oluşuyor.

Hava katmanı öylesine ince ki (bir mikron, insan saçı kalınlığının 50’de biri) kendisinden 1000 kat büyük olduğu için 1 milimetrelik suyu dahi engelleyebiliyor.

Ölçeği gözümüzde canlandırmak istersek 1cm’lik hava tabakasının plaja çarpan bir tsunamiyi durdurarak tüm plaja dağıttığı hayal edilebilir.

Sprittles bu incecik katmanda süper hızlı gerçekleşen olayı bazı mikroskobik dinamikleri ele alarak teorileştirdi. Teori sıvının viskositesi(ağdalık, sıvının akışkanlığa karşı direnci), hava basıncı gibi farklı fiziksel koşulları hesabı katarak, sıçramanın meydana gelip gelmeyeceğini öngörebiliyor.

Daha düşük hava basıncında, hava sıkıştırıldığı katmandan daha çabuk kurtulabiliyor (yani su damlasına daha az direnç gösteriyor) ve sıçramanın gerçekleşmesi daha az muhtemel oluyor. Örneğin dağlarda damlaların daha az sıçramasının sebebi düşük hava basıncı olmasından kaynaklı.

Sıçramaya sebep olan koşulları anlamak araştırmacıların sıçramanın nasıl önüne geçebileceklerini çözmelerine imkân tanıyor ve bu çeşitli alanlarda potansiyel atılımlara öncülük edebilir.

Örneğin 3 boyutlu baskıda, işitme cihazı gibi kişiye özel üretilen ürünlerin yapı taşları sıvıların damlaması ile şekillendirilebiliyor, sıçramayı durdurmak bu ürünlerin istenilen kalitede olması için kilit bir rol oynuyor.

Sıçramalar aynı zamanda adli tıbbın önemli bir parçası, kan damlasının sıçrayıp sıçramadığı nereden geldiğine dair bilgi sağlayabilir, bir cinayetin araştırılmasında bu bilgi çok önemli olabilir.

Kaynak: Bilim Fili