Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 12 гостей.

Мячик, «танцующий» в фонтане.

293. Я хочу предложить вашему вниманию еще один забавный трюк: мячик в вертикально бьющей струе воды (рис.). Порой мячик на несколько секунд застывает, но чаще прыгает и скачет.
 Похожий опыт можно провести дома, не рискуя залить комнату водой. Возьмите таз с водой, подставьте его под кран, а в струю поместите небольшой деревянный шарик. Шарик будет устойчиво плавать почти в центре струи и вытолкнуть его оттуда совсем не просто.
 Почему во время прыжков мячик не выскакивает из фонтана? Что удерживает его? Есть ли что-то общее в поведении этого мячика и пляжного мяча в задаче?
 Вообще говоря, иногда мячик выскакивает из фонтана, но, падая вниз, снова «входит» в струю и возвращается на прежнее место. Подобным образом он ведет себя и в вакууме. Что же затягивает мячик обратно в струю воды?

Ответ:
 Струя воды поддерживает мячик и придает ему устойчивость. Мяч в основном находится в стороне от центра струи, и она заставляет его вращаться в определенном направлении. Вода из струи частично «прилипает» к мячу, а затем, совершив вместе с ним, скажем, пол-оборота, отбрасывается. Отрываясь, вода подталкивает мяч к центру струи (на мяч действует реактивная сила) и тем самым удерживает его в струе. Даже если мяч на мгновение совсем выйдет из струи, за следующие пол-оборота от него оторвется некоторое количество воды, и в результате мяч обратно вернется в струю.
 Поток воды, обтекая шарик, сужается. Его скорость сбоку от шарика увеличивается, а давление уменьшается и становится ниже атмосферного. Если мячик отклоняется в сторону, то с одной его стороны поток становится шире, а с другой − уже. Это меняет распределение давления, и мячик возвращается в струю.