Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого

Понять, почему пламя свечи указывает внутрь круга, го­раздо легче, если рассмотреть эту задачу в линейной сис­теме координат. Представим, что вы едете в машине и де­ржите за веревочку шарик с гелием. Вы резко затормозили. Что случилось с шариком? Ремень безопасности врезался вам в тело, а шарик отнесло к заднему сиденью. Все по­тому, что воздуху в машине присуща инерция, он продол­жает двигаться вперед вместе с вами, а шарик стремится в область самого низкого давления и низкой плотности воздуха — в заднюю часть салона.

Подобно этому, пламя свечи обладает «плавучестью», своей формой оно обязано сложному взаимодействию между горячим воском у фитиля и температурой окружа­ющего воздуха. Поэтому пламя тоже уплывает в направле­нии самого низкого давления — к оси вращения. Закончим аналогию: свеча, как и машина, движется с ускорением по отношению к воздуху, окружающему пламя, поэтому воздух направлен из крута радиально по отношению к све­че, а пламя — к центру круга.

Том Тралл Университет Тасмании, Австралия

В закрытой банке менее плотные газы пламени будут вы­тесняться к центру вращения под действием центрост­ремительной силы. Можно определить арктангенс угла пламени (a/g) в плоскости с вертикалью (где а — центро­стремительное ускорение).

Тот же эффект можно продемонстрировать с помощью наполненного гелием шарика в машине. Шарик откло­няется вперед при ускорении, назад - при торможении применима та же формула. Для ма­шины, которая обходит поворот дороги по дуге радиусом 20 метров со скоростью 50 километров в час отклонение должно составить около 44°.

Нил Хенриксон Ректор высшей школы Джеймса Янга, Эдинбург, Великобритания

И еще более простая демонстрация того же эффекта. — Ред.

Если поставить спиртовой уровень на вращающийся сто­лик, расположив его как спицу в велосипедном колесе, а затем раскрутить столик, пузырек воздуха быстро при­двинется внутрь круга. Более тяжелый спирт отталкивает к центру круга легкий пузырек.

Колин Сиддонс Брэдфорд, Западный Йоркшир, Великобритания

Мячи с отклонениями

«Я играю в разные игры с мячом и часто вижу эффект Магнуса,  который заставляет мяч,  вращающийся по часовой стрелке (если смотреть сверху), отклоняться вправо. Если мяч подкрутить в обратном направлении, его полет будет долгим, по плавной траектории. Такие эффекты можно продемонстрировать с помощью кожа­ных футбольных мячей, мячей для большого и настоль­ного тенниса. Но если попробовать подкрутить пласт­массовый футбольный мяч, какие продают на заправках и пляжах, наблюдается совсем другое явление: вращение по часовой стрелке создает отклонение влево, а подкру­чивание в обратном направлении завершается досадным падением. Эти мячи такие же, как для настольного тен­ниса, только побольше, на них нет ни впадинок, ни других отметок, почему же они по-другому реагируют на под­кручивание?»

Ричард Бриджуотер

Уолсолл, Западный Мидлендс, Великобритания

Этот феномен подробно описывался в статье «Изнанка игры в мяч» (The seamy side of swing bowling), опубликован­ной на с. 21 журнала New Scientist от 21 августа 1993 года; его удобнее всего объяснять с точки зрения «отделения пог­раничного слоя».

Когда мяч летит по воздуху, его поверхность покрыта тонким слоем воздуха, который мяч гонит с собой. Далее располагается непотревоженный воздух. Между воздуш­ной пленкой и спокойным воздухом можно выделить тон­кий пограничный слой. Перед мячом этот слой двигается медленно. Но, обтекая мяч, он постепенно набирает ско­рость и оказывает меньше давления (согласно закону Бернулли, который гласит, что, чем быстрее течет жидкость, тем меньшее давление она оказывает).