Đề thi THPT Quốc gia môn Toán năm 2015, De thi thu THPT Quoc Gia nam 2015

You are here: Home »

Like VNMATH on FACEBOOK để ủng hộ VNMATH.

Beer và toán học

VNMATH.COM 19 tháng 7, 2013 , 0

Sau một ngày dài làm việc chăm chỉ và mệt nhọc, không có gì tuyệt vời hơn là thưởng thức như một ly bia tươi, lạnh. Khi bạn bật nắp những chai bia thủy tinh, những phiền muộn của bạn ngay lập tức trôi đi, và khi bạn bắt đầu uống, bạn như được đắm mình trong những sủi bia mát lạnh. Bạn dừng lại và ngắm những bong bóng từ từ và liên tục trào lên miệng cốc.

Các nhà toán học Ailen đã cùng quan sát những chiếc cốc để hiểu lý do tại sao bong bóng của Guinness (Guinness, một thức uống phổ biến ở Ireland, 1 loại bia đen) chìm trong cốc và sau đó họ đã kết luận khả năng đi xuống của nó phụ thuộc vào hình dạng của cốc .
Bằng cách nghiên cứu các tính chất đặc thù về trạng thái động lực của chất lỏng thông qua mô phỏng, một dòng chảy trở lên có thể được nhìn thấy từ trung tâm của cốc, cũng như một dòng chảy đi xuống mang bong bóng xuống phía dưới.

Các nhà toán học Ai Len cũng đã cho thấy rằng các mô phỏng thay đổi khi bạn thay đổi hình dạng của cốc.

Eugene Benilov, Cathal Cummins và William Lee tại Đại học Limerick là các nhà toán học trực tiếp tham gia nghiên cứu này, họ nói rằng hình dạng của cốc đóng một phần rất lớn trong việc lưu thông bia trong cốc .

Khi bong bóng trôi trở lên, chúng tác dụng kéo chất lỏng xung quanh chúng. Các nhà toán học nói lực kéo này cao hơn ở những nơi có mật độ bong bóng lớn, chẳng hạn như là trung tâm cốc. Điều này tạo ra sự mất cân bằng, do đó thiết lập các mô hình lưu thông chất lỏng chảy trở lên nhưng các bong bóng rơi xuống gần thành cốc.

Benilov và công ty bia nói rằng nếu bia Guinness được đổ vào một cốc hình trụ, thẳng hoàn hảo, sẽ không có sự mất cân bằng và các bong bóng sẽ nổi lên cùng nhau trong cả cốc, bong bóng liên tục được bổ sung từ phía dưới của cốc.

Ông Cummins tạo ra một số tính toán để xác định ảnh hưởng của mật độ và lực kéo những bong bóng này. Nhờ các tính toán này, nhóm nghiên cứu đã hoàn chỉnh nghiên cứu của họ.

Điều đáng nói ở đây là nhóm nghiên cứu nhận ra hình dạng của thủy tinh cũng quan trọng nhờ tính toán.

"Bởi vì thành cốc pint dốc, bong bóng được di chuyển ra khỏi thành cốc, có nghĩa là bạn đang nhận được một khu vực dày đặc hơn nhiều bên cạnh thành cốc", Tiến sĩ Lee giải thích cho BBC.

"Nó sẽ chìm dưới trọng lực của chính nó, vì nó ít sôi động, và sự chìm đó sẽ kéo các bong bóng."

Tiến sĩ Lee cho biết các bong bóng thực sự cố gắng nổi lên, nhưng lưu thông trong cốc tạo ra một môi trường không thuận lợi cho sự nổi lên.

"Bạn sẽ nhìn thấy bong bóng chìm không phải vì bản thân các bong bóng chìm, nhưng bởi vì chất lỏng và nó kéo chúng xuống với nó."

Nhóm nghiên cứu cho biết là đã dễ dàng hơn nhiều để nghiên cứu hiệu ứng này trong các loại bia Guinness và bia đen khác do việc sử dụng nitơ. Bia đen thường có chứa nitơ và carbon dioxide được tìm thấy trong tất cả các loại bia, và như nitơ từ từ hòa tan trong chất lỏng, nó tạo ra bong bóng chậm hơn, kéo dài lâu hơn để nghiên cứu.

"Một trong những điều chúng tôi thấy là thực sự rất dễ dàng nhìn thấy bong bóng hình thành trong bia bia đen hơn là bia trong, và rượu sâm banh có quá trình hình thành bong bóng mãnh liệt hơn", Tiến sĩ William Lee, theo BBC.

Cũng giống như bia, toán học thường vui vẻ hơn khi nó được chia sẻ. Nhóm nghiên cứu nói rằng bất cứ ai cũng có thể quan sát hành vi này cho bản thân khi họ tiến đến quầy bar. Các hiệu ứng được tốt nhất nhìn thấy khi bia đen được phục vụ trong một ly trụ thẳng chứ không phải là khá to hơn ở miệng.

Nếu nghiêng cốc khi bia đen lắng xuống, sự thay đổi của độ nghiêng có thể phản ánh trạng thái của một ly pint bình thường. Phía đối diện nghiêng thể hiện các trạng thái của một cốc không pint, nơi mà các bong bóng sẽ lên và xuống trong cùng một thành cốc.

Về VNMATH.COM

VNMATH hoạt động từ năm 2008 với slogan Trao đổi để học hỏi, Sẻ chia để vươn lên. Hiện nay VNMATH.COM là trang web Toán học có lượt truy cập lớn nhất Việt Nam.

Chia sẻ bài viết này


Bài viết liên quan

Không có nhận xét nào :

Để lại Nhận xét