揭示气球爆裂的两种模式
Two modes of balloon bursting revealed
-
摘要: 当气球爆裂时,它会裂成多少碎片呢?研究人员利用高速摄像机来研究这一现象,观察到两种不同的爆裂模式,即单片撕裂模式和多片撕裂模式,并对它们产生的原因进行了解释。研究人员将扁平的橡胶气球充气,随后让它们炸裂,通过充气量的控制,使实验得以准确重复。经过分析视频数据,他们发现爆裂方式依赖于橡胶壁承受的张力,该张力由充入气球气体的压力决定。在低压下,单一的裂缝就可以释放压力,在一定压力阈值之上时,多裂缝就不可避免了。在好奇心的驱动下,巴黎高等师范学校(ENS)的Sébastien Moulinet 开始思索这一问题。他说:“当我看到一幅描绘气球爆裂的艺术照片时,我开始对这个问题感兴趣。我注意到这些裂痕似乎具有相同的间距”,而且呈现平行排列。这种特性让碎片产生了一种“肋笼”式的结构。