Nguyễn Tiến Đạt
Writer
Các giọt nước tưởng chừng chỉ là sự phiền toái nhỏ nhặt hàng ngày, từ mưa cho đến cà phê rơi, nhưng ẩn sau đó là những hiện tượng vật lý phức tạp mà các nhà khoa học đã nghiên cứu suốt nhiều thập kỷ. Đặc biệt, bí ẩn tại sao các giọt nước bắn tung tóe đã thu hút sự quan tâm lớn. Những phát hiện gần đây cho thấy lớp không khí mỏng giữa giọt nước và bề mặt đóng vai trò quan trọng.
Các thí nghiệm sử dụng công nghệ chụp ảnh tốc độ cao đã ghi lại chi tiết hiện tượng này. Một phát hiện từ năm 2005 cho thấy việc giảm áp suất không khí có thể ngăn giọt nước bắn tung tóe. Ở nơi có áp suất thấp, như đỉnh Everest, giọt nước sẽ không văng như ở mặt đất. Điều này dẫn đến sự bùng nổ trong các nghiên cứu, tiết lộ rằng các màng không khí cực mỏng quyết định sự lan tỏa và bắn tung tóe của giọt nước.
Khi giọt nước chạm vào bề mặt, lớp không khí ngăn cản nó lan tỏa ngay lập tức, khiến một phần chất lỏng bay ra và vỡ thành các giọt nhỏ hơn – tạo nên vệt nước bắn tung tóe quen thuộc. Tuy nhiên, lý thuyết chất lỏng cổ điển không giải thích được hiện tượng này vì không xét đến các chi tiết vi mô của lớp không khí. Một lý thuyết mới, dựa trên động học khí, đã được phát triển để giải thích cách mà lớp không khí mỏng hoạt động khi bị thay thế bởi chất lỏng.
Lý thuyết mới này thiết lập tốc độ tối đa mà chất lỏng có thể lan tỏa ổn định trên bề mặt. Nếu vượt quá tốc độ này, hiện tượng bắn tung tóe sẽ xảy ra. Đồng thời, lý thuyết giải thích vì sao áp suất không khí thấp ngăn được bắn tung tóe: không khí dễ dàng thoát ra hơn, tạo ít lực cản hơn.
Hiểu được điều kiện gây ra bắn tung tóe có thể mang lại đột phá trong nhiều lĩnh vực. In 3D cần kiểm soát tốt hiện tượng này để tạo ra sản phẩm chất lượng. Trong khoa học pháp y, việc phân tích vết máu bắn giúp cung cấp thông tin quan trọng cho điều tra tội phạm. Hơn nữa, lý thuyết có thể ứng dụng vào khoa học khí hậu, hỗ trợ nghiên cứu hình thành mây và lượng khí bị kéo vào đại dương bởi mưa.
Lần tới khi bạn làm đổ cà phê, hãy dành chút thời gian ngắm nhìn hoa văn mà nó tạo ra. Đằng sau đó là một thế giới vật lý kỳ diệu và những bí ẩn mà khoa học vẫn tiếp tục khám phá.
Các thí nghiệm sử dụng công nghệ chụp ảnh tốc độ cao đã ghi lại chi tiết hiện tượng này. Một phát hiện từ năm 2005 cho thấy việc giảm áp suất không khí có thể ngăn giọt nước bắn tung tóe. Ở nơi có áp suất thấp, như đỉnh Everest, giọt nước sẽ không văng như ở mặt đất. Điều này dẫn đến sự bùng nổ trong các nghiên cứu, tiết lộ rằng các màng không khí cực mỏng quyết định sự lan tỏa và bắn tung tóe của giọt nước.
Khi giọt nước chạm vào bề mặt, lớp không khí ngăn cản nó lan tỏa ngay lập tức, khiến một phần chất lỏng bay ra và vỡ thành các giọt nhỏ hơn – tạo nên vệt nước bắn tung tóe quen thuộc. Tuy nhiên, lý thuyết chất lỏng cổ điển không giải thích được hiện tượng này vì không xét đến các chi tiết vi mô của lớp không khí. Một lý thuyết mới, dựa trên động học khí, đã được phát triển để giải thích cách mà lớp không khí mỏng hoạt động khi bị thay thế bởi chất lỏng.
Lý thuyết mới này thiết lập tốc độ tối đa mà chất lỏng có thể lan tỏa ổn định trên bề mặt. Nếu vượt quá tốc độ này, hiện tượng bắn tung tóe sẽ xảy ra. Đồng thời, lý thuyết giải thích vì sao áp suất không khí thấp ngăn được bắn tung tóe: không khí dễ dàng thoát ra hơn, tạo ít lực cản hơn.
Hiểu được điều kiện gây ra bắn tung tóe có thể mang lại đột phá trong nhiều lĩnh vực. In 3D cần kiểm soát tốt hiện tượng này để tạo ra sản phẩm chất lượng. Trong khoa học pháp y, việc phân tích vết máu bắn giúp cung cấp thông tin quan trọng cho điều tra tội phạm. Hơn nữa, lý thuyết có thể ứng dụng vào khoa học khí hậu, hỗ trợ nghiên cứu hình thành mây và lượng khí bị kéo vào đại dương bởi mưa.
Lần tới khi bạn làm đổ cà phê, hãy dành chút thời gian ngắm nhìn hoa văn mà nó tạo ra. Đằng sau đó là một thế giới vật lý kỳ diệu và những bí ẩn mà khoa học vẫn tiếp tục khám phá.
