Математики разгадали столетнюю загадку с помощью разбрызгивателя

Обычная садовая вращающаяся поливалка стала ключом к решению физической головоломки, над которой ученые бились с 1883 года. Физик Эрнст Мах, а позже и нобелевский лауреат Ричард Фейнман пытались понять: в какую сторону начнет крутиться погруженный в воду дождеватель, если он будет не распылять воду, а всасывать ее?

Математики из Нью-Йоркского университета и Колорадской горной школы поставили точку в спорах. Эксперименты показали, что «обратный» дождеватель вращается в противоположную сторону по сравнению с обычным режимом работы, причем в 50 раз медленнее. Причиной тому — силы, возникающие внутри самого устройства. Всасываемые потоки воды сталкиваются внутри прибора не строго лоб в лоб, а с небольшим смещением. Этот тонкий эффект и создает крутящий момент.

Чтобы доказать универсальность своей теории «потока импульса», исследователи изготовили на заказ множество причудливых изогнутых трубок. Оказалось, что даже самые нелепые формы подчиняются общему правилу. Полученные данные опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Это открытие поможет инженерам точнее управлять внутренними потоками жидкостей, например, при проектировании турбин. Показать больше