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    Ondas de água de alta gravidade

    Crédito:Agência Espacial Europeia

    O que pode parecer geleia sendo mexida é, na verdade, água sujeita a 20 vezes a gravidade normal da Terra dentro da centrífuga de grande diâmetro da ESA - como parte de um experimento que fornece uma nova visão sobre o comportamento da turbulência das ondas.

    Essa pesquisa, liderado por Stéphane Dorbolo da Universidade de Liège e Eric Falcon do CNRS e da Universidade de Paris, foi publicado em Cartas de revisão física .

    A turbulência das ondas ocorre em qualquer lugar onde um conjunto de ondas aleatórias interagem entre si - do oceano à atmosfera, ou em plasmas - mas os mecanismos exatos por trás disso são apenas vagamente compreendidos. Para ondas de superfície em um líquido, a gravidade domina o comportamento em baixas frequências, enquanto a 'ação capilar' baseada na tensão superficial torna-se mais importante em altas frequências.

    Para aumentar a faixa de frequências onde as ondas são dominadas pela gravidade, os investigadores conduziram a sua experiência na Centrífuga de Grande Diâmetro (LDC) da ESA, onde podem criar níveis de gravidade efectivos até 20 vezes superiores à gravidade da Terra.

    Dentro deste intervalo estendido, o resultado foi uma surpresa:as escalas de tempo típicas das interações e dissipação das ondas não dependiam da frequência das ondas, como previsto teoricamente.

    Em vez disso, essas escalas de tempo são definidas pelo comprimento de onda mais longo disponível dentro do sistema, ou seja, o tamanho do recipiente dentro do qual as ondas ocorrem, um efeito que as teorias atuais da turbulência das ondas não levam em consideração.

    O Prof. Falcon explica:"Este resultado sugere que o tamanho do 'recipiente' deve ser considerado em estudos de ondas de água dentro de um oceano - bem como ondas atmosféricas na Terra e ondas de plasma magneticamente confinadas como em experimentos de fusão.

    "Notavelmente, este experimento serve para completar o quadro científico de como a gravidade tem um impacto na turbulência das ondas de superfície, porque o ajuste do nível de gravidade para um valor baixo oposto já foi realizado em experimentos em voos parabólicos zero-G em 2009 e mais recentemente a bordo da Estação Espacial Internacional em 2019. Isso nos permitiu observar com sucesso a turbulência de onda capilar pura sem contribuição de gravidade."

    Operando dentro de uma cúpula branca de estilo ficção científica, o LDC é uma centrífuga de quatro braços com 8 m de diâmetro que dá aos pesquisadores acesso a uma faixa de hipergravidade de até 20 vezes a gravidade da Terra por semanas ou meses a cada vez. Mais rápido, a centrífuga gira a até 67 revoluções por minuto, com suas seis gôndolas colocadas em diferentes pontos ao longo de seus braços pesando 130 kg, e cada um capaz de acomodar 80 kg de carga útil.


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