Selama 141 tahun, fisikawan seperti Richard Feynman bingung dengan pertanyaan tentang aliran fluida: bagaimana alat penyiram akan berputar jika berada di bawah air, menyedot benda alih-alih memuntahkannya? Kini, tim peneliti telah menemukan jawabannya.
Meskipun gagasan ini pertama kali dikemukakan oleh para eksperimentalis pada tahun 1880-an, namun dipopulerkan kembali oleh Feynman pada pertengahan abad ke-20, hingga kemudian dikenal sebagai Alat penyiram Feynman. Masalahnya begini: Alat penyiram biasa dengan lengan berbentuk S akan mengeluarkan air, menyebabkan lengan itu berputar, menyiram apa pun yang perlu disiram. Namun apakah alat penyiram terbalik akan berputar masih merupakan pertanyaan terbuka, dan bukan karena kurangnya usaha.
Feynman memikirkan ide itu untuk beberapa saat dan bahkan membangun pengaturan eksperimental untuk menjawab pertanyaan itu saat menjadi mahasiswa pascasarjana di Princeton. (Percobaan berakhir ketika botol besar berisi air meledak.)
Kini, tim peneliti di New York University kembali mengujinya. Redux sprinkler terbalik (begitulah saya menyebutnya—langsung menggelinding di lidah!) terdiri dari sprinkler yang direndam pada bantalan “gesekan sangat rendah”, menurut rilis NYUuntuk mengoptimalkan kemampuan perangkat untuk berputar bebas, dan dirancang sedemikian rupa sehingga memungkinkan perangkat dengan mudah mengamati aliran air melalui perangkat.
Untuk melakukan hal ini, tim juga mewarnai air, menambahkan mikropartikel ke dalamnya, menyalakannya dengan laser hijau terang, dan merekam seluruh percobaan dengan kamera resolusi tinggi dan berkecepatan tinggi. Rekaman yang dihasilkan cukup trippy:
Penelitian tim—diterbitkan minggu lalu di Physical Review Letters—menemukan bahwa alat penyiram terbalik dapat melakukan hal itu. Ini berputar berlawanan arah dengan alat penyiram yang mengeluarkan air.
“Alat penyiram biasa atau alat penyiram 'depan' mirip dengan roket, karena dapat bergerak dengan menembakkan jet,” kata Leif Ristroph, peneliti di NYU dan penulis utama studi tersebut, di universitas tersebut. melepaskan. “Tetapi alat penyiram terbalik ini misterius karena air yang dihisapnya tidak terlihat seperti jet sama sekali. Kami menemukan bahwa rahasianya tersembunyi di alat penyiram, di mana memang terdapat jet yang menjelaskan pergerakan yang diamati.”
Meskipun alat penyiram terbalik berputar (periksa catatan) secara terbalik, alat penyiram tersebut hanya berputar sekitar 1/50 kecepatan alat penyiram biasa. Pada sprinkler terbalik, pancaran air yang dihisap saling bertabrakan, padahal tidak saling bertabrakan, dan pencampuran internal air menyebabkan putaran sprinkler melambat.
Brennan Taburkan, seorang peneliti di Colorado School of Mines dan salah satu penulis penelitian tersebut, menambahkan bahwa metode yang digunakan dalam percobaan tersebut “akan berguna untuk banyak aplikasi praktis yang melibatkan perangkat yang merespons aliran udara atau air.”
Apa pun potensi penerapannya, masalah yang pertama kali muncul pada tahun 1880-an akhirnya terjawab, melalui pengujian presisi dan pemodelan yang tidak mungkin dilakukan 140 tahun lalu. Saya harap ini memberi Anda sesuatu untuk disertakan dalam percakapan Anda berikutnya tentang dinamika fluida.
Lagi: Alat Penyiram Peledakan Penyusup Adalah Pengganti Bertenaga AI untuk Orang Tua yang Meneriaki Anak-anak agar Keluar dari Halamannya
NewsRoom.id
