불고 있는 사각 연기 고리

보고있는 영화는 무엇입니까?
 
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내 친구 Dianna Cowern — 일명 물리소녀 — 멋진 물리적 현상을 보여주는 멋진 비디오를 만드는 과학 커뮤니케이터입니다. 때로는 보트에서 돌을 던지면 수위가 어떻게 되는지 또는 거울이 왼쪽과 오른쪽으로 바뀌지만 위아래가 아닌 이유와 같이 간단하지만 당황스러운 두뇌 자극제입니다(힌트: 양쪽 모두 하지 않기 때문입니다).



때로는 다음과 같이 훨씬 더 복잡한 주제를 다루기도 합니다. 수영장의 소용돌이 (진지하게, 그것을 지켜보십시오). 소용돌이는 액체와 기체를 모두 포함하는 회전하는 유체이며, 흐를 수 있는 모든 것입니다. 유체 역학이라고 하는 움직이는 유체 이면의 물리학은 매우 복잡합니다. 그것은 물리학에서 가장 복잡한 단일 주제 중 하나입니다(자기를 추가하고 물리학자의 머리가 폭발하는 것을 지켜보십시오).

그러나 이상한 점은 복잡성이 때때로 기만적인 단순함으로 스스로를 은폐한다는 것입니다. 예를 들어, 배수구에서 물이 백만 번 회전하는 것을 보았거나 우주에서 허리케인의 타임랩스 비디오를 보았습니다. 소용돌이인데 그렇게 복잡해 보이지 않죠? 예, 아닙니다. 그것들은 수학적으로 알아내기가 엄청나게 어렵습니다.







그리고 Dianna가 연기 고리에 대해 발표한 멋진 비디오를 보여줍니다. 공기 소용돌이를 지속적으로 부풀릴 수 있는 소용돌이 대포라고 하는 상당히 간단한 장치가 있습니다. 약간의 연기를 추가하면 연기 고리가 생깁니다. 그들의 동작은 이미 꽤 복잡하지만 그녀(그리고 수학 커뮤니케이터 3Blue1Brown의 그랜트 샌더슨 ) 그것을 균등하게 만들었습니다 그래서. 그들은 꽤 흥미로운 질문을 합니다.

대포 위에 정사각형 조리개를 넣으면 어떻게됩니까? 연기 고리는 어떻게 됩니까?

좋아요, 먼저 잠시 생각해보세요. 그 다음에 비디오 보기 . 정답은 극도로 시원한:

그의 비디오에서 볼 수 있듯이 실제 세계는 내가 여기서 제공하는 간단한 설명보다 훨씬 더 복잡합니다. 특히 난기류(엄청나게 복잡함)를 던질 때 링 앞의 공기 변화( 밀도, 움직임, 온도 등) 및 소용돌이 대포 구멍의 결함. 그리고 그것은 저를 궁금하게 만듭니다. 뜨거운 공기 링을 차가운 주변 공기로 불어 넣거나 차가운 공기를 뜨거운 공기로 불어 넣으면 더 일관되고 오래 지속되는 링을 얻을 수 있습니까? 훨씬 더 밀도가 높은 공기를 사용했다면(예: 육불화황 , 그리고 오 마이 네 할 당신은 그 링크를 클릭하고 싶어 ) 또는 더 가벼운 공기(예: 헬륨)?





당연히 소용돌이 대포가 필요합니다. 그리고 화학 실험실에 대한 액세스. 그리고 좋은 카메라. 그리고 더 많은 두뇌가 혼합되어 있습니다.

흠, 다이애나? 나에게 라인을 드롭! 나는 아이디어가…