Тамшының тасты қалай тесетіні зерттелді
Тамшының тасты қалай тесетіні зерттелді
3 жыл бұрын 2747 Материалды көшіріп басқан жағдайда islam.kz порталына сілтеме берілуі міндетті

Миннесота университетінің ғалымдары сұйықтық тамшысының қатты затты қалай зақымдайтынын зерттеп көрді. Бұл жайында islam.kz порталы nature.com ақпарат көзіне сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Былайша айтқанда, Америка Құрама Штаттары мен Чили физиктері жоғары жылдамдықты кернеулік микроскопия әдісін қолдана отырып, сығылмайтын сұйықтық тамшысы түсетін заттың беткі жағына не болатынын егжей-тегжейлі зерттеді.  Мұндай зерттеудың тұңғыш рет жүргізлгенін айта кету керек. Бұл зерттеу не үшін керек? Эрозияға мейлінше төзімді материал алуды көздейді ғалымдар. Сұйық тамшының қатты затқа соғылған кезде пайда болатын механикалық кернеулердің кеңістіктік-уақыттық профилдері қатты шарлардың әсерінен айтарлықтай ерекшеленеді. Осы мақсатта көзге көрінбейтін ығысу кернеуі (жылжу кернеуі) және сұйық тамшылардың қандай да бір заттың беткі жағына соғылғанда пайда болатын қысым секілді өлшемдерді зерттеп көрудің маңызы зор. Бұрын бұл процестер немесе құбылыс тек визуалды түрде ғана зерделенетін, яғни, көзбен шамасын байқау аррқылы баға берілетін. Ғалымдар сұйық тамшының әсерін бір жыл бойы зерделеген екен. Тама берген ташының тиген жерін уақыт өте келе оятыны бәріне аян. Десе де жұмсақ тамшының қатты затқа бұлайша әсері жете зерттелмеген екен. Сығылған, яғни, одан артық сығылмайтын сұйықтықтың (тамшының) секундына бірнеше жүз метр жылдамдықпен соғылғанда болатын әсерінен қатты заттардың зақымдану тетігі физиктерге белгілі, ал табиғи жағдайларда жиі орын алатын төмен жылдамдықтағы сығылмайтын тамшылардың соққысынан болатын эрозияны зерттеу енді қолға алынып жатыр. Бүгінгі таңда қолда бар көптеген деректер жоғары жылдамдықта бейнелеу арқылы алынғандықтан бұл құбылыстың тек құлдырау кинематикасын (қозғалысын) бағалауға болады. Бұл процестің динамикалық қасиеттеріне қатысты зерттеу арқылы эрозияның себептерін анықтауға кеңістік-уақыттық ұғымдар  жеткіліксіз болды. Бұрын тамшының әсері жылдамдығы жоғары камераның көмегімен визуалды түрде зерделенін жоғарыда айтып кеттік. Миннесотта университетінің ғалымдары осы жолы кернеудің жылдамдығы жоғары микроскопиясын пайдаланды. Ғалымдар одан ары сығылмайтын тамшының қатты затқа соғылғандағы қуатын, кернеуін және қысымын өлшеп көрді. Тамшыларды ғалымдар натрия йодидінің сулы ерітіндісінен дайындады. Тамшылармен қамтамасыз ету жүйесі олардың диаметрі 3,49 миллиметр, ал жылдамдығы секундына 2,97 метр болатындай етіп жасады. Салыстыру үшін физиктер тәжірибе жүргізілетін затқа диаметрі 3,16 миллиметр және жылдамдығы секундына 0,49 метр болатын болат шарларды лақтырды. Қателерді азайту үшін микроскоптан алынған деректер екі рет қолдан орта деңгейге келтірілді: біріншіден, бес бірдей әсер ету тізбегі бойынша, яғни, бес бірдей соққының тізбегіне қарай, содан кейін субстраттың әртүрлі нүктелері үшін осындай үш рет тізбегі бойынша. Ығысу кернеуін салыстыру өз кезегінде болат шар мен тамшы соққыларында үлкен айырмашылықтарды көрсетіп берді. Егер бірінші жағдайда кернеу әсер ету нүктесінде локализацияланған күйінде қалатын болса, екінші жағдайда тамшы жайылған сайын оның алдыңғы жағы радиалды түрде жылжиды. Бұл сұйықтықтың соққы кезіндегі әрекетіне байланысты осылай болады. Бастапқы сәтінде тамшының төменгі бөлігі төмен қарай жылжыған сайын өсетін жалпақ тұғырды (ламела) қалыптастырады. Тамшы шекарасы ламелге өтетін нүкте бұрылыс нүктесі деп аталады, өйткені, ондағы сұйықтық ағыны субстратты (сұйықтық үстіңгі жағын) өзімен берге тартып, бағытын күрт өзгерте алады. Бұл тетік кернеу шегінің координатының, яғни, кернеу шегінің ең шарықтаған тұсының уақыт озған сайын бұрылыс нүктесіне байланысты формуламен сәйкес келетінін растайды. Бұл тараптағы тәжірибе барысында біршама уақыттан соң субстрат бетінде теріс қысым (созылу) аймақтары пайда бола бастады, бұл соққы тиген заттың беткі жғында акустикалық толқынның немесе Рэйл толқынының пайда болғанын көрсетеді. Бұрылыс нүктелерінен фронттың (соққы беруші ағынның) таралу жылдамдығы кері түбір заңы бойынша уақытқа байланысты болғандықтан, уақыттың бастапқы сәтінде ол дыбыстан жоғары режимде болады. Рэйлей толқыны бұрылыс нүктелеріне жеткенде, оның амплитудасында резонанс пен жарылыс күшейеді. Бұл аралықта пайда болған толқын материалдың (заттың) ішіндегі байланысты әлсіретіп күшті эрозияның орын алуына ықпал етеді. Былайша айтқанда, Тамшы тудыратын күш шын мәнінде орталықта шоғырланбай, құлаған кезде онымен бірге таралатыны анықталды. Әрбір тамшы кішкентай бомба сияқты әрекет етеді, соққы энергиясын босатады және оған уақыт өте келе материалды тоздыруға қажетті күш береді.

Түйін орнына: Қазақ танымында бұл физикалық құбылыс «Тамшы тасты теседі» деп сипатталған. Ал бұл фактіге ең алғаш назар аударған ғалымдар да болған, солардың бірі – біздің дәірімізге дейінгі 5-ші ғасырда өмір сүрген Лао-Жшы болды. Мұндай прцесс көптеген халықтардың мәдени ұғымы мен танымында табандылық пен алға ұмтылушылықтың белгісі рретінде қабылданады. Бұл құбылыстың рухани танымынан бөлек бүгінгі таңда табиғи, экологиялық, инженерлік мәні мен маңызы жоғары - жабдықтар мен топырақ эрозиясының алдын алуда

0 пікір
Мұрағат