انعطاف‌پذیری کانتینرها و سرعت تخلیه آن‌ها را کشف کنید!

تحقیقات علمی پدر و پسری در مورد کشش مایعات

رُهیت ولانکار، که اکنون دانش‌آموز سال آخر دبیرستان فاکس چپل است، در حین ریختن آب‌میوه به داخل لیوان، متوجه شد که صدای ریختن مایعات به صورت ریتمیک «گلاگ، گلاگ، گلاگ» دیواره‌های جعبه را تحت فشار قرار می‌دهد. رُهیت به این صدا فکر کرد و از خود پرسید آیا کشش یک ظرف بر نحوه تخلیه مایع آن تأثیر دارد یا خیر. او در ابتدا به دنبال پاسخ این سؤال برای پروژه نمایشگاه علمی خود بود، اما این موضوع زمانی که با پدرش، سچین ولانکار، استاد مهندسی شیمی و نفت در دانشگاه پیتسبورگ، همکاری کرد، به چیزی بزرگ‌تر تبدیل شد.

آن‌ها یک آزمایش در زیرزمین خانواده راه‌اندازی کردند و نتایج آن‌ها در اولین مقاله مشترک‌شان به عنوان پدر و پسر منتشر شد. سچین ولانکار گفت: “به عنوان یک دانشمند، من به این پروژه بسیار علاقه‌مند شدم. ما توافق کردیم که وقتی آزمایش‌ها را آغاز کردیم، باید آن را به پایان برسانیم.”

علم پشت صدای “گلاگ”

اولین آزمایش‌های Rohit نشان داد که ظروف دلی با درپوش‌های لاستیکی سریع‌تر از ظروف با درپوش‌های پلاستیکی خالی می‌شوند. Velankar گفت: “صدای گلاگ به این دلیل ایجاد می‌شود که آب خروجی تمایل دارد فشار داخل بطری را کاهش دهد.” او ادامه داد: “زمانی که ظرف بسیار انعطاف‌پذیر باشد، مانند کیسه‌هایی که مایعات IV را نگه می‌دارند یا شراب‌های جعبه‌ای، ممکن است ظرف بتواند مایع را بدون ایجاد صدای گلاگ تخلیه کند.” اما انواع دیگری از بطری‌های انعطاف‌پذیر نیز وجود دارد و قطعاً کشش آن‌ها بر روی تخلیه تأثیر خواهد گذاشت.

آن‌ها بطری‌های ایده‌آل آکریلیک خود را با درپوش‌های لاستیکی با استفاده از ابزارهای موجود در فضای کارسازی دبیرستان Fox Chapel Area ساختند. یک حسگر در نزدیکی یک سوراخ در پایین هر بطری قرار داده شد تا نوسانات فشار را با هر صدای گلاگ اندازه‌گیری کند. Velankarها توانستند با تنظیم قطر سوراخ، انعطاف‌پذیری را شبیه‌سازی کنند و تأیید کردند که بطری‌های انعطاف‌پذیر سریع‌تر تخلیه می‌شوند، اما صدای گلاگ بزرگ‌تر و کمتر مکرر به گوش می‌رسد.