Ett litet team av forskare från flera institutioner i Frankrike har lärt sig mer om egenskaperna hos "kobravågen" genom att bygga strukturer från ispinnar och filma vågprogressioner med en höghastighetskamera. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , Jean-Philippe Boucher, Christophe Clanet, David Quéré och Frédéric Chevy beskriver serien av experiment de utförde med pinnarna och vad de lärde sig i processen.

En kobravåg är, per definition, en våg som uppstår när ispinnar knyts samman på ett visst sätt under spänning och sedan släpps - pinnarna blir obundna när vågen sprider sig längden på strukturen. Att förstå kobravågen och hur den fungerar är viktigt eftersom forskare tror att vissa biologiska processer fungerar på samma sätt.

För att lära dig mer om kobravågen, gruppen samlade ett stort antal popsicle -gitter i arrangemang som liknade tidigare metoder för att skapa effekten - var och en liknade ett antal Xs uppställda bredvid varandra, ungefär som de små staket som används i en blomsterträdgård. De två ändarna hade en annan konfiguration, med pinnar placerade på ett sådant sätt att förhindra att intilliggande lossnar. När strukturen väl är inställd, allt som krävs är att dra en pinne från slutet för att skapa vågen, som rör sig på ett sätt som liknar dominoer - en pinne som lossnar får nästa att riva upp, tills strukturen är ångrad. Det finns en särskilt unik egenskap hos vågen - när den går, den del av strukturen som inte har ångrat sig stiger upp i luften, får strukturen att böja sig i form av en kobra som håller på att slå. En annan egenskap hos strukturen och tillhörande våg är pinnarna som flyger åt vilket håll som vågen fortskrider, skapar en imponerande display.

Via höghastighetsvideo av flera vågor i aktion med popsicles-pinnarna med varierande storlek arrangerade på lite olika sätt, forskarna lärde sig att sticklängden måste passa in i ett smalt utbud av möjligheter. De fann också att rekylen berodde på att pinnar matades ut. Pinnarna, självklart, fick sin rörelseenergi från den lagrade potentiella energin som härrör från böjning. Teamet härledde också våghastighetsformler baserade på egenskaperna hos pinnarna. När det gäller den unika kobraformen, laget fann att det berodde på konkurrens mellan rekylen från pinnar som kastades ut och gravitationskrafter.

© 2017 Phys.org