Ameerika noored olid 2016. aastal kinnisideeks sellest ühest lahedast trikkist: veepudeli väljakutse. Mõiste on lihtne, kuid seda on lihtsam öelda kui teha. Pöörake lihtsalt täis- või pooltühi plastikust veepudel, nii et see maandub püsti. Lapsed kogu riigis kroonisid oma õnnestumisi ja ebaõnnestumisi YouTube'is, samal ajal kui visatud veepudelite krigistamine ajas nende vanemaid hulluks. Hull võib olla tuhmunud, kuid füüsika jääb sellest hoolimata. Seetõttu avaldas noorte teadlaste grupp Mindy Weisberger LiveScience'is hiljuti artikli, milles näidatakse, kuidas veepudelit iga kord maha lasta.
Pressiteate kohaselt otsustasid kaks Twente ülikooli esimese kursuse tudengit dünaamika ja relatiivsuse klassi käsitleva klassi veepudeli väljakutse füüsika lahti mõtestada. Suure eraldusvõimega kaamerat kasutades filmisid nad klapp pärast täis- ja osaliselt täisveepudelite ning ka kahe tennisepalliga pudelite klappimist. Seejärel analüüsisid nad videoid ja keetsid liikumised füüsiliste valemiteni. Nad leidsid, et kõige tõenäolisemalt langes maandumine libisemise tõttu, mis põhjustab nurkkiiruse suurimat langust.
Praktiliselt leidis meeskond, et kõige parem libisev pudel on 20–41 protsenti täis. Uuringu kohaselt on täispudeli lossimine peaaegu võimatu, kuna pudeli pöörlemiskiirus ei muutu. Osaliselt täis pudeli korral levib vesi keerledes laiali, muutes pöörlemiskiirust.
"Me ei vaadanud pudelis olevat vett vedelana, vaid eeldasime, et see käitub millegi jäigana, " rääkis üks tudengiteadlastest Pim Dekker Michaela Nesvarova'st U Tänaval selle aasta alguses. Tegelikult käitusid veepudelid ja tennisepallid samamoodi.
„Oma katsete põhjal näitasime, et pöörleva objekti mass levib kogu objekti ulatuses, vähendades kiirust. See tähendab, et massi jaotumine paneb pudeli aeglustuma ja suurendab eduka maandumise võimalusi, ”ütleb Dekker.
Uurimistöö ilmub väljaandes American Journal of Physics, üsna muljetavaldav kirjastamiskrediit üliõpilaste jaoks. Meeskond ei kavatsenud esialgu maineka ajakirja kokkuvõtet lõpetada. “See sai alguse meie dünaamikakursuse tavaprojektina, ” rääkis Mees Flapper, üks autoritest Nesvarovale. „Saime valida ükskõik millise teema, mis meile meeldis, ja veepudeli flippingu väljakutse oli toona võrgus suur hitt. Niipalju kui me teame, polnud nähtusele pühendatud väljaandeid. Meie õpetajatele Alvaro Marinile ja Jacco Snoeijerile teema väga meeldis ning nad palusid meil hiljem aidata neil selle kohta paber kirjutada. See üllatas meid, kuid muidugi leppisime kokku. ”
Paber võib olla liiga hilja, et päästa inimkond pidevast klapivate veepudelite krigistamisest, mis muutis 2016. ja 2017. aasta paljude jaoks elavaks õudusunenäoks, kuid Flapper ütleb Weisbergerile LiveScience'is, et uurimistööl on suurem mõte.
"Te ei peaks kartma mõelda väljaspool kasti - isegi abstraktses, teoreetilises valdkonnas nagu füüsika, " ütleb ta.
Sellegipoolest võtab mõne uuema YouTube'i sensatsiooni, näiteks häiriva 100-kihilise väljakutse või Fortnite Dance Challenge'i selgitamine tõsiselt otsest mõtlemist.
