Шнобелевская премия 2017
Дживон Хан





Шнобелевская премия 2017 по гидгодинамике

Изучение феномена проливания кофе

Дживон Хан (Jiwon Han) из Южной Кореи написал статью "Изучение феномена проливания кофе в режиме низких импульсов". (A Study on the Coffee Spilling Phenomena in the Low Impulse Regime), которую можно прочитать в журнале "Достижения в науках о жизни" (Achievements in the Life Sciences), т. 10, вып. 1, 2016, стр. 87-101.

Когда полунаполненный бокал Бордо колеблется в боковом направлении, спокойные волны вина мягко рябятся на поверхности. Однако, когда цилиндрическая кружка подвержена одному и тому же движению, не требуется много времени, чтобы жидкость начала плескаться и в конечном итоге пролилась. Это проявление тех же принципов, которые заставляют нас разливать кофе во время прогулки. В этом исследовании мы сначала исследуем физические свойства взаимодействия флюидной структуры чашки кофе; в частности, методический анализ частотного спектра каждого осциллирующего компонента. Выявлено, что колебание чашки не является монохроматическим: существуют гармонические моды, и их пропорции значительны. В результате, хотя базовая частота чашки значительно смещается из резонансной области, максимальные утечки инициируются режимом второй гармоники движущей силы, который чашка оказывает на ее содержимое. Таким образом, мы разливаем кофе.

В качестве применения этих экспериментальных данных исследован ряд способов уменьшения утечки жидкости. В частности, предлагается альтернативный метод удерживания чашки; в сущности, изменяя механическую структуру положения удержания чашки, мы можем эффективно подавлять компоненты более высокой частоты движущей силы и тем самым стабилизировать колебания жидкости. В попытке рационализировать все, что мы исследовали выше, предлагается механическая модель. Из-за практичности, а не для построения динамической системы с использованием уравнения движения Ньютона, мы решили использовать уравнения Эйлера-Лагранжа. Обширные симуляционные исследования показывают, что наша модель, грубая по своей форме, успешно воплощает в себе существенные грани реальности. Это освобождает нас от двух прогнозов, которые были выше наших экспериментальных пределов: изменения величины движущей силы и процесса временной стабилизации.

Действительно, разлив кофе - это проявление множественных взаимодействий, начиная от координации движения тела и резонансных свойств взаимодействия чашечного кофе. Таким образом, для того, чтобы получить более четкое понимание, феномен разлива кофе делится на два режима: низкий импульсный режим и высокий импульсный режим. Термин импульс указывает максимальную величину импульса, который испытывает чаша. Неудивительно, что физические свойства каждого режима сильно отличаются. В режиме низких импульсов взаимодействие чашки с кофе рассматривается как периодическая функция; таким образом, осциллирующие свойства исследуются широко. Однако в режиме высоких импульсов взаимодействие чашки с кофе является кратковременным и агрессивным. Осцилляционные явления в таком режиме имеют меньшее значение. В настоящей работе основным импульсом исследования является низкий импульсный режим.

Короче, чтобы не проливать кофе при ходьбе, лучше всего обхватить чашку ладонью сверху. Также эффективно ходить задом наперед. Такой способ передвижения хорошо гасит колебания жидкости в кружке.
Дживон Хан написал свою статью будучи еще студентом.

За изучение динамики плескания жидкости и познание того, что происходит, когда человек идет назад неся чашку кофе , Дживон Хан (Jiwon Han) из Южной Кореи получил Шнобелевскую премию 2017 года по гидгодинамике.



Источник - пресса
Рейтинг@Mail.ru
(c) 2010-2017 Шнобелевская премия ig-nobel@mail.ru