Mikor nem fröccsen szét a folyadékcsepp?

Ha egy folyadékcsepp sima felületre esik, és nincs levegő körülötte, akkor nem fröcskölődik szét – erre jöttek rá véletlenül chicagói fizikusok.

Az amerikai tudósok voltaképpen nem azt vizsgálták, hogy lehet-e a Holdon vizet fröcskölni, mégis véletlenül ráakadtak annak a magyarázatára, mi szükséges ahhoz, hogy egy folyadékcsepp szétfröccsenjen.

Mint kiderült, a légnyomás döntő szerepet játszik ebben a folyamatban. Ha ugyanis 0,2 bar alá esik a levegő nyomása, a magasból lepottyanó alkoholcseppek nem fröccsennek szét. (A földi légnyomás 1 bar, vagyis ennek az értéknek az ötöde az a határ, ahol a folyadékcseppek viselkedése megváltozik.)

„Óriási meglepetést jelentett ez számunkra” – nyilatkozta Sidney Nagel, a University of Chicago kutatója a New Scientist folyóiratnak, ahol eredményeiket publikálták. Nagel társaival, Lei Xuval és Wendy Zhanggal együtt vizsgálódott eredetileg azért, hogy megmérjék az energiáját azoknak a cseppecskéknek, amelyek egy nagyobb alkoholcsepp becsapódása után keletkeztek.

A vizsgálat során megpróbálták kiküszöbölni a „zavaró tényezőket”, például a levegő hatását, és egyre ritkább térben kezdték csepegtetni az alkoholt. Kiderült azonban: a levegő nemhogy zavarja a csepegést és a szétfröccsenést, hanem a nagyobb cseppek szétpattanásához éppen levegőre van szükség a környezetben.

A kutatók vákuumkamrában egészen 10 millibarra csökkentették a nyomást, s ekkor már egyáltalán nem tapasztalták a fröccsenést. A tudósok arra jutottak, hogy minél inkább csökken a nyomás, annál kevésbé fröcsköl szét a folyadék. Végül kiderítették, hogy az alkoholcseppek esetében 0,2 bar (a légköri nyomás egyötöde, mint már említettük) az a határérték, ahol megszűnik a nagyobb cseppek parányi cseppecskékké való szétesése a „becsapódás” után. Nagel szerint a mostani kísérletnek tudományos jelentősége is van: a Holdon például nem lehetne szétfröcskölni a folyadékokat, ott ugyanis nincs levegő, így külső nyomás sem. (ng)