Kuriózní experimenty: Tekutá kočka
- DATUM:28 ledna, 2019
- AUTOR:Bav se vědou
Jaké je skupenství kočky? Je opravdu pevné, jak si většina lidí myslí? Není kočka ve skutečnosti kapalina nebo dokonce plyn? Tuto otázku si položil fyzik Marc-Antoine Fardin z univerzity ve francouzském Lyonu a došel přitom k překvapivým závěrům…
Skupenství kočky určoval Fardin s využitím reologie, tedy vědního oboru mechaniky, který se zabývá deformací a tokem materiálů. Na základě poměru mezi relaxačním časem kočky a dobou trvání experimentu dospěl k závěru, že kočka se vyskytuje nejen ve skupenství pevném, ale existuje i jako kapalina a s přibývajícím věkem přechází dokonce do skupenství plynného!
Při svých úvahách a výpočtech Fardin vycházel především z práce profesora Markuse Reinera, který postuloval, že z pohledu reologie může každý materiál téci, je-li mu poskytnut dostatek času. Reiner následně definoval tzv. Debořino číslo (De), které lze vyjádřit jako poměr relaxačního času materiálu a doby pozorování. Na základě tohoto poměru je podle Reinera možné posoudit, zda se materiál bude v daném časovém intervalu chovat spíše jako kapalina nebo jako tuhé těleso.
Jestliže se touto optikou podíváme na skupenství kočky, jak to provedl Fardin, zjistíme, že se kočka v pevném skupenství vyskytuje relativně zřídka, a to např. když skáče nebo když se během pádu snaží přetočit tak, aby dopadla na všechny čtyři. V těchto případech je Debořino číslo větší než 1, protože naše doba pozorování je za těchto okolností kratší než 1 sekunda.
Mnohem častěji však lze kočky podle Fardina pozorovat ve formě kapaliny, kdy svůj objem dokáží dokonale přizpůsobit prostoru, v němž se právě nacházejí. Debořino číslo je v takových případech menší než 1. Starší kočky přitom prý mají větší tendenci zkapalnět než neposedná koťata a s přibývajícím věkem mohou dokonce přecházet v plyn.
Fardin své úvahy o skupenství kočky uveřejnil v časopise Rheology Bulletin, a to v podobě propracované studie zahrnující nadsázku i mistrné nakládání s bezrozměrnými čísly. Za svůj svérázný vědecký počin posléze získal Ig Nobelovu cenu za fyziku.
Chcete lépe porozumět Debořinu číslu a odhalit tak třeba pravdu o skupenství vašeho psa? 🙂 Nebo vás prostě zajímá mechanika a chtěli byste se uplatnit např. v oblasti stavitelství nebo počítačového modelování? Přihlaste se ke studiu na Katedře mechaniky Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni!
Zdroj: http://www.rheology.org/sor/publications/rheology_b/RB2014Jul.pdf
DALŠÍ PŘÍSPĚVKY
Aktuality
Posted on
Bav se vědou
V úterý 5. února proběhl první start rakety Ariane 5 v letošním roce, která vynesla na orbit dva telekomunikační satelity. Rakety Ariane startují z francouzského kosmodromu poblíž města Kourou ve …
Aktuality
Posted on
Bav se vědou
Možná, že leckoho překvapí informace, že lze na základě archeologických nálezů doložit, že leváctví není jen rysem současnosti. Také v pravěku a středověku žili lidé, kteří používali v nejrůznějších každodenních …
Aktuality
Posted on
Bav se vědou
S tragickou a slavnou erupcí jihoitalského Vesuvu v roce 79 n. l. si většina z nás tradičně spojuje zánik Pompejí, které díky okolnostem jejich zániku nesmazatelně vstoupily do světových dějin. …