علم

5 أشياء مشتركة بين تفرقع الشمبانيا وعلوم الصواريخ

5 أشياء مشتركة بين تفرقع الشمبانيا وعلوم الصواريخ


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الشمبانيا هي واحدة من أشهر المشروبات الكحولية في العالم. ولكن تحت قشرته المصقولة يخفي بعض الأسرار الرائعة والمميتة.

يحدث أيضًا مشاركة شيء أو شيئين مع الصواريخ!

ما الذي يجعل الشمبانيا تنبثق؟

السبب في أن كرات الشمبانيا هي في الواقع لبعض الأسباب العلمية الرائعة. إنه ينطوي على سرعات عالية ، وهبوط كبير في الضغط والغاز المتذبذب.

تحتوي الشمبانيا ، أثناء تعبئتها ، على الكثير من ثاني أكسيد الكربون المذاب. يخلق هذا الغاز المذاب ضغوطًا داخلية داخل الزجاجة تختلف حسب درجة الحرارة التي تم تخزين الشمبانيا بها.

"عند السكون" ، لا يكفي الضغط التصاعدي لغاز ثاني أكسيد الكربون المذاب للتغلب على قوة الاحتكاك بين الفلين والزجاجة (بالإضافة إلى أي شبكة من الفلين قد تكون موجودة).

عندما تبدأ في لف الفلين للخارج ، يتم تحويل قوة الاحتكاك هذه من الاحتكاك الساكن إلى الاحتكاك الحركي. قيم الاحتكاك الحركي منخفضة بما يكفي للضغط الداخلي للتغلب عليها.

في هذه المرحلة ، يتم تسريع الفلين من الزجاجة ، وإذا ترك لأجهزته الخاصة ، فيمكنه إطلاق النار. يمكن أن يكون هذا سريعًا جدًا أيضًا.

ذات صلة: زجاجات النبيذ وزجاجات النبيذ - كل ما تحتاج إلى معرفته

ما مدى سرعة خروج الفلين من زجاجة الشمبانيا؟

أظهرت بعض التجارب المنزلية أنه يمكن إخراج الفلين من زجاجة تزيد عن 12 مترا في الثانية. ولكن لمزيد من الدقة العلمية ، لا تنظر إلى أبعد من عمل فريدريش بالك في جامعة كلاوزثال التقنية في شمال غرب ألمانيا.

بعد رج بقوة زجاجة شمبانيا ، مع ضغط مسجل 2.5 بار، كان قادرًا على طرد الفلين في الساعة 40 كيلومتر في الساعة أو 11 مترا في الثانية.

ليس برث للغاية.

ما هو الضغط داخل زجاجة الشمبانيا؟

كما ذكرنا من قبل ، فإن الضغط داخل زجاجة الشمبانيا ناتج عن ثاني أكسيد الكربون المذاب داخل السائل. هذا التراكم للغاز هو نتيجة تخمير ثانوي في المشروبات ، يسمى تقنيًا en الفرز.

خلال هذه العملية ، يُضاف سكر القصب والمزيد من الخميرة إلى كل زجاجة. ينتج سكر القصب والخميرة الكحول وكذلك ثاني أكسيد الكربون كمنتجات ثانوية.

يحدث هذا أيضًا ليكون السبب في أن فلين الشمبانيا سميكة جدًا مقارنة بفلين زجاجات النبيذ الأخرى.

أظهرت بعض الأبحاث في هذا الأمر أن الضغط يمكن أن يتراوح بين 4 و 6 أجواء أو 0.41 ن / مم2 إلى 0.62 ن / مم2.

"المصادر التي واجهتها تراوحت ضغط الشمبانيا من 4 إلى 6 أجواء أو بمصطلحات عامة الناس ، عادة بين من 60 إلى 90 جنيها للبوصة المربعة.

وفقًا لصحيفة USA Today ، لا يُرى ضغط بهذا الحجم إلا من إطارات الحافلات ذات الطابقين والشمبانيا. هذا هو السبب في أنك لا يجب أن توجه زجاجة شمبانيا إلى شخص ما إلا إذا كنت تقصد حقًا إيذائه. "- كتاب حقائق الفيزياء.

ما هو القاسم المشترك بين تفرقع زجاجات الشمبانيا والصواريخ؟

لذلك ، دون مزيد من اللغط ، إليك بعض الأسباب التي تجعل الشمبانيا والصواريخ متشابهة. هذه القائمة ليست شاملة وليست بترتيب معين.

1. تنتج كل من الصواريخ والشمبانيا المتساقطة أقراص ماخ

بشكل مثير للدهشة ، أظهر الفحص الدقيق للشمبانيا المنبثقة بعض أوجه التشابه المذهلة مع التيارات النفاثة الأسرع من الصوت - كما يظهر في الصواريخ.

نشر الباحثون مؤخرًا مقالًا في تقدم العلم التي أظهرت دليلاً واضحًا جدًا على تكون أقراص ماخ مشابهة لتلك الموجودة في أعمدة الصواريخ. شوهدت الأعمدة في طائرة CO المتجمدة2 فقط عند نقطة فتح الزجاجة لأول مرة.

وجدت الدراسة أنه للحصول على أفضل النتائج ، يجب تخزين الزجاجات في 20 درجة مئوية. تم تسجيل تدفق ثاني أكسيد الكربون الذي تم طرده أثناء التفرقع -90 درجة مئوية.

قال رئيس الدراسة جيرارد ليجر بيلير لموقع Decanter.com: "الظروف اللازمة لإنشاء مثل هذه الموجات الصدمية قاسية ، ولكن في أول جزء من الثانية بعد ظهور الفلين ، يتم استيفاء جميع الشروط".

"سرعة الغازات المنبعثة من عنق الزجاجة تصل تقريبا ماخ 2ضعف سرعة الصوت ".

مذهل ، لكن تجدر الإشارة إلى أن التجربة أجريت فقط على زجاجات مخزنة بينهما20 و 30 درجة مئوية لمدة 7ساعاتين قبل التصوير. هذا أعلى بكثير مما يمكن اعتباره درجة حرارة التقديم المثالية.

2. إطلاق كل من الصواريخ والشمبانيا المنبعثة2

كما رأينا بالفعل ، تحصل الشمبانيا على قوتها التفجيرية من ثاني أكسيد الكربون المذاب. عندما يُفرقع الفلين ، يتم تحرير كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في فرقعة متفجرة وممتعة.

لكن بعض الصواريخ تولد أيضًا ثاني أكسيد الكربون لأنها تشق طريقها إلى السماء. ومع ذلك ، فإن هذه الانبعاثات ضئيلة للغاية عند مقارنتها بأشكال النقل الأخرى.

"يمكن أن تنمو تجارة الصواريخ بعامل 1,000 وستظل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء صغيرة مقارنة بالمصادر الصناعية الأخرى ، "قال مارتن روس ، كبير مهندسي المشروع في شركة الفضاء الجوي الذي يدرس آثار الصواريخ على الغلاف الجوي ،الحافة في مقابلة.

3. تجربة كل من الصواريخ والشمبانيا تشتت رايلي

تشتت رايلي ، الذي سمي على اسم مكتشفه الفيزيائي البريطاني اللورد جون رايلي ، هو في الأساس تشتت مرن للضوء ، أو إشعاعات كهرومغناطيسية أخرى ، دون تغيير الطول الموجي بواسطة الجسيمات الدقيقة أو الوسائط الأخرى.

هذا التأثير هو الذي يعطي السماء لونها الأزرق لأن الضوء الأزرق يتشتت بكفاءة أكبر من الأطوال الموجية الأخرى مثل الأحمر. نثر رايلي هو ما يعطي الانبعاثات من زجاجة الشمبانيا المنبثقة لونًا أزرق أيضًا.

مع الشمبانيا ، يحدث هذا بسبب التجميد العابر غير المتجانس لغاز ثاني أكسيد الكربون2 على تجمعات الماء المثلج لأنه يترك عنق الزجاجة.

نثر رايلي هو أيضًا أداة مفيدة لعلماء الصواريخ.

تم تطوير طرق مختلفة للمساعدة في فهم درجة حرارة كثافة الغاز لأعمدة عادم الصواريخ. باستخدام مقياس التداخل Fabry-Perot وليزر الأرجون أيون ، يمكن للعلماء تحديد درجة حرارة الغاز باستخدام ظاهرة تشتت رايلي.

4. تخضع كل من الشمبانيا والصواريخ لقانون نيوتن الثالث

الصواريخ ، في المستوى الأساسي للغاية ، تعمل من خلال مبدأ قانون نيوتن الثالث. هذا هو المبدأ الأساسي الذي يقول "لكل فعل رد فعل مساو له ومضاد له".

لذلك ، من خلال تفجير أطنان من الغاز الساخن من الخلف ، يتم دفع الصاروخ في الاتجاه المعاكس (عادةً نحو السماء). يحدث شيء مماثل عندما تفرقع زجاجة شمبانيا.

نظرًا لأن الفلين يُطرد بسرعة عالية من نهاية الزجاجة ، يجب أن تتعرض الزجاجة نفسها لرد فعل "مساوٍ ومعاكس" بعيدًا عنه. بالطبع ، نظرًا لأنك تميل إلى حمل الزجاجة (وهي ثقيلة نسبيًا مقارنة بالفلين) ، فإننا لا نلاحظها حقًا.

5. كل من فلين الشمبانيا وبعض الصواريخ تعمل بنظام الفقاعات

وأخيرًا ، للحصول على القليل من المرح ، هل تعلم أنه يمكنك في الواقع تشغيل صاروخ صغير محلي الصنع باستخدام فقاعات بطريقة مماثلة لفرقعة الشمبانيا؟

من خلال الجمع بين أقراص منع الحموضة المنشطة والماء داخل صاروخ ورقي ، يمكنك أن تدهش أصدقائك وعائلتك بقوة علم الصواريخ (وبعض الكيمياء).

متعة رائعة.

يبدو أن ناسا تحب الفكرة أيضًا وأنشأت دليلًا صغيرًا مفيدًا إذا كنت تريد تجربتها بنفسك؟


شاهد الفيديو: إمتلاك مصر ترسانة صواريخ مرعبة (أغسطس 2022).