Mobili versija | Apie | Visos naujienos | RSS | Kontaktai | Paslaugos
 
Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Apie gamtą

Mokslas ir varvekliai: ledo bangos

2011-03-10 (0) Rekomenduoja   (0) Perskaitymai (1655)
    Share

Nesulaikomai ateina pavasaris. Stogų pakraščiai puošiasi, netrukus pasipuoš (o gal jau ir puošėsi) galbūt paskutiniais šią žiemą varvekliais. Įsižiūrėkite į juos – galbūt pavyks pastebėti šį tą įdomaus. Sušalusio vandens lazdelėmis susidomėjo ir mokslininkai, o jų pastangos gali pasitarnauti aviacijoje, užtikrinant skrydžių saugumą. Pastabus japonų mokslininkas Kazuto Ueno atkreipė dėmesį, jog varveklių paviršiuje formuojasi ledinės bangelės. Šį fenomeną aiškinančią teoriją jam pavyko sukurti visai neseniai, o esminiai jos postulatai buvo patvirtinti vos prieš keletą dienų.

Prieš dešimtmetį K. Ueno pastebėjo štai ką: varvekliai retai kada būna tolygiai smailėjantys žemyn. Iš tiesų, įsižiūrėkite (iliustracija – žemiau): dažnai jie yra sudaryti tarsi iš atskirų rinkių. Pavadinkime juos ledinėmis bangelėmis. Varveklių paviršiuje tokios ledinės bangelės susidaro labai dažnai, o jų ilgis daugeliu atvejų būna standartinis ir svyruoja apie vieną centimetrą. Fenomeną pastebėjęs mokslininkas ėmėsi kurti jį aiškinantį teorinį modelį.

Anot K. Ueno, ledo bangelės ant varveklių paviršiaus sudarytos iš plonyčio, kaip reikiant atšalusio, bet dar nesuledėjusio vandens sluoksnio. Nors tokio vandens temperatūra ir yra truputį žemesnė už 0ºC, jis dar nėra visiškai kristalinės ledo būsenos, todėl toks vanduo lėtai teka varveklio paviršiumi žemyn. Galiausiai tas vanduo užšąla, o tai – egzoterminis procesas, kurio metu išskiriama šiluma. Efektyviau šiluma išspinduliuojama tose varveklio paviršiaus srityse, kuriose bangelė išgaubta, o ne įgaubta. Todėl bangelės iškilimų vietoje vanduo į ledą stingsta truputį sparčiau nei varveklio įdubėlėse. Taip bangelė sušąla ir po truputį plečia savo amplitudę.

Pačioje varveklio susidarymo proceso pradžioje varveklio paviršius būna lygus. Ir tik juo žemyn tekantis atšalęs vanduo suformuoja pirmąsias (tada dar praktiškai nepastebimas) ledo bangeles, kurios laikui bėgant vis auga. Standartinį tokios „bangelės“ ilgį (1 cm) apsprendžia šio vandens sluoksnio šilumos perdavimo procesai.

Be kita ko, savajame teoriniame modelyje apie varveklių ledo bangeles, K.Ueno pateikė tokių prielaidų, kurių dar niekam nėra tekę stebėti. Pirmiausiai, mokslininkas iškėlė hipotezę, kad bangelė turėtų trumpėti, didėjant kampui tarp varveklio paviršiaus ir vertikalės. Antra, daugėjant vandens, palaipsniui turėtų „tįsti“ ir bangelės ilgis. Galų gale, bangelės turėtų persimaišyti ir varveklio paviršiumi judėti aukštyn (!) – tik maždaug dukart lėčiau už bangelių susidarymo greitį.

Prieš keletą dienų K.Ueno su kolegomis pateikė iškeltas teorines prielaidas patvirtinančių argumentų. Trumpiau tariant, laboratorijoje atlikti eksperimentai visiškai tiksliai atkartojo hipotetines teorines prielaidas. Ledinės bangelės ilgio kitimą nusako matematinės formulės. Sunku įsivaizduoti, tačiau ledo bangelės, pasirodo, iš tiesų labai lėtai kyla varveklio paviršiumi aukštyn, o vanduo tuo metu jomis teka žemyn.

Ir kuo gi galėtų pasitarnauti šie, iš pirmo žvilgsnio, pernelyg įmantrūs ir paikoki pastebėjimai apie varveklių dinamiką? Teoriją papildžius tam tikrais aerodinaminiais kintamaisiais (pavyzdžiui, vėju), galbūt ji galėtų paaiškinti kai kuriuos lėktuvų apledėjimo aspektus. O į šios problemos aktualumą nūdienos aviacijoje vargu ar kas žiūri pro pirštus.

Verta skaityti! Verta skaityti!
(0)
Neverta skaityti!
(0)
Reitingas
(0)
Komentarai (0)
Komentuoti gali tik registruoti vartotojai
Komentarų kol kas nėra. Pasidalinkite savo nuomone!
Naujausi įrašai

Įdomiausi

Paros
54(6)
46(3)
32(3)
31(0)
31(0)
25(0)
24(0)
21(0)
19(1)
17(2)
Savaitės
120(14)
118(7)
82(6)
79(1)
60(5)
Mėnesio
322(40)
275(20)
261(42)
192(20)
160(20)