四角い煙の輪を吹く

どの映画を見るべきですか?
 
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私の友人のダイアナ・カワーン—別名 PhysicsGirl —は、クールな物理現象を示すすばらしいビデオを作成するサイエンスコミュニケーターです。ボートから岩を投げると水位がどうなるか、鏡が左右に反転するが上下には反転しない理由など、単純だが不可解な頭の体操の場合もあります(ヒント:どちらも行っていないためです)。



そして時々彼らはもっともっと複雑なトピックに取り組んでいます プール内の渦 (真剣に、それを見てください)。渦は回転する流体であり、液体と気体の両方(流れることができるものすべて)が含まれ、流体力学と呼ばれる、移動する流体の背後にある物理学は非常に複雑です。これは、物理学で最も複雑なトピックの1つです(磁気を追加して、物理学者の頭が爆発するのを見てください)。

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しかし、奇妙なのは、複雑さが欺瞞的な単純さで覆い隠されることがあるということです。たとえば、水が排水溝を100万回回転するのを見たり、宇宙からのハリケーンのタイムラプス動画を見たりしました。これらは渦であり、それほど複雑ではないようですよね?ええ、違います。数学的に理解するのは途方もなく難しいです。







そして、それは私にダイアナがスモークリングについて出した素晴らしいビデオに私を連れて来ます。渦大砲と呼ばれる非常に単純な装置があり、これは常に空気の渦を吹き飛ばすことができます。少し煙を加えると、煙が鳴ります。彼らの動きはすでにかなり複雑ですが、彼女(そして数学コミュニケーター) 3Blue1BrownのGrantSanderson )それを均等にしました もっと それで。彼らはかなり興味深い質問をします:

大砲の上に正方形の開口部を置くとどうなりますか?スモークリングはどうなりますか?

OK、まず、少し考えてみてください。それで ビデオを見る 。答えは 非常に いいね:

レゴスターウォーズフォースが目覚める

彼のビデオからわかるように、現実世界のものは、ここで説明する簡単な説明よりもはるかに複雑です。特に、乱気流(途方もなく複雑です)を投入すると、リングの前の空気が変化します(密度、動き、温度など)、および渦大砲の開口部の欠陥など。そして、それは私に不思議に思います:あなたが熱い空気リングを冷たい周囲の空気に吹き込んだ場合、または冷たいものを熱いものに吹き込んだ場合、あなたはより一貫性のある、より長持ちするリングを手に入れますか?はるかに密度の高い空気を使用した場合はどうなりますか(たとえば、 六フッ化硫黄 、そしてああ、そうだね そのリンクをクリックしたい )または軽い空気(ヘリウムなど)?





明らかに、私は渦砲が必要です。そして、化学実験室へのアクセス。そして、良いカメラ。そして、より多くの頭脳がミックスされています。

うーん、ダイアナ?私に連絡してください!考えがある…