2016年、アメリカの若者は、この1つのクールなトリック、ウォーターボトルチャレンジに夢中になりました。 コンセプトはシンプルですが、言うよりも簡単です。 それが直立するように、完全または半分空のペットボトルをひっくり返すだけです。 全国の子供たちはYouTubeで成功と失敗を記録しましたが、投げられた水のボトルのしわが原因で両親は夢中になりました。 流行は衰退したかもしれませんが、物理学はまだ残っています。 若い科学者のグループであるLiveScienceのMindy Weisbergerが最近、水のボトルを毎回着陸させる方法を示す記事を公開したことを報告しています。
プレスリリースによると、トウェンテ大学の1年生5人は、ダイナミクスと相対性理論のクラスで、水のボトルチャレンジの物理学を解明することを決定しました。 彼らは、高解像度カメラを使用して、満杯と一部満杯の水筒と2つのテニスボールを入れた瓶を反転させた後、反転を撮影しました。 その後、彼らはビデオを分析し、その動きを物理的な公式まで煮詰めました。 彼らが見つけたのは、角速度の最大の減少を引き起こすフリップが着陸を固執する可能性が最も高いということです。
実用面では、チームは20〜41％のボトルが最適であることを発見しました。 調査によると、ボトルの回転速度は変わらないため、満杯のボトルを着陸させることはほとんど不可能です。 ただし、ボトルが部分的に満杯の場合、水は回転しながら広がり、回転速度が変化します。
「ボトル内の水を液体とは見なしませんでしたが、代わりに硬いものとして振る舞うと想定しました」と、学生研究者のPim Dekker氏は、今年初めにU TodayでMichaela Nesvarovaに語りました。 実際、水のボトルとテニスボールは同じように振る舞いました。
「実験に基づいて、回転するオブジェクトの質量がオブジェクト全体に広がり、速度が低下することを示しました。 つまり、質量の分布によりボトルの速度が低下し、着陸が成功する可能性が高くなります」とデッカーは言います。
この研究は、American Journal of Physicsに掲載されています。これは、大学生向けの非常に印象的な出版クレジットです。 チームは当初、有名な雑誌に掲載するつもりはありませんでした。 「Dynamicsコースの通常のプロジェクトとして始まりました」と著者の1人であるMees Flapper氏はNesvarovaに語りました。 「私たちは好きなトピックを選ぶことができ、水のボトル反転の挑戦は当時オンラインで大ヒットでした。 私たちが知る限り、この現象に特化した出版物はありませんでした。 先生のアルバロ・マリンとジャコ・スノイジャーは本当にこのトピックを気に入ってくれたので、後で彼らに論文を書くのを手伝ってほしいと頼みました。 びっくりしましたが、もちろん同意しました。」
この論文は、2016年と2017年を多くの人にとって生きる悪夢とする絶え間ない水のボトルから人類を救うには遅すぎるかもしれませんが、フラッパーはLiveScienceのワイズバーガーに、この研究にはもっと大きなポイントがあると言います。
「物理学などの抽象的な理論的分野であっても、枠の外で考えることを恐れてはいけません」と彼は言います。
ただし、邪魔な100レイヤーチャレンジやFortniteダンスチャレンジなど、他の最近のYouTubeの感覚を説明するには、真剣に独創的な考え方が必要になります。
