Падающие листья и падающие листки бумаги могут на мгновение плавать вверх против силы тяжести, поскольку они трепещут через все еще воздух. Теперь, новый анализ объясняет любопытный результат и указывает на новую аэродинамическую механику для производства лифта.
Трепетание, перекручивание и падающие движения падающих листков бумаги и других плоских объектов очаровали мыслителей с 19-го века, когда знаменитый шотландский физик Джеймс клерк Максвелл изучил падающие карты. Но предыдущие исследования реалистично не объяснили, как падающий лист повышается против силы тяжести, как это переворачивает. Исследователи предположили, что листовые действия во многом как крыло самолета, наклоненное немного вверх, поскольку оно режет через воздух. Это производит силу «лифта», выдвигая лист, который пропорционален квадрату скорости, с которой это перемещается через воздух. В принципе этот лифт может заставить бумагу повыситься, поскольку это роется и переворачивает. Но в действительности, это объяснение имеет проблему: бумага повышается, только если воздух не имеет никакой вязкости – который, конечно, не имеет место для хрустящего картофеля, осенние дни.
Существует другой способ произвести аэродинамический лифт, отчет Z. Джейн Ван и Умберто Пезавенто из Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк. Используя компьютер для моделирования потока воздуха вокруг падающего листа они нашли, что лист также испытывает силу лифта, пропорциональную скорости листовых времен уровень, при котором это поворачивается. Этот вклад в лифт остается высоким, поскольку лист щелкает, потому что это тогда вращается быстро. Фактически, это обеспечивает достаточно лифта, чтобы заставить лист переместиться вверх против силы тяжести, как исследователи сообщают в выпуске 1 октября Physical Review Letters. Кроме того, новый механизм лифта сокрушает результат крыла даже между щелчками, когда лист перемещается через воздух быстро, но вращается только медленно. Другие исследователи развили более упрощенные оперативные моделирования, генерировавшие восходящее движение, но новая работа происходит из основного принципа, «Navier-топит уравнения», управляющие аэродинамикой, говорит Элиша Моисей, экспериментальный физик в Институте Вейцмана в Rehovot, Израиль. Такие подробные моделирования должны также позволить исследователям изучать вихри или «вихри», произведенные падающим листом, Моисей говорит, который является, «что Вы хотите видеть».