Neue Studie: Wie Blätter fallen

Der nach unten Tanz eines verurteilt Blattes auf knackigen fallen Tag mag so unberechenbar wie jedes Ereignis in der Natur. Aber eine neue Studie hilft zu erklären, wie Ihr Nachbar begehrte Eiche Ihre Rechen Alptraum auch in Abwesenheit von Wind erzeugen kann.

Die Formel für den freien Fall von dünnen, leichten Objekten wurde entziffert, durch das Studium, wie eine Seite aus einer wissenschaftlichen Zeitschrift auf den Boden stürzt, und Lösung der mathematischen Gleichung der Bewegung der Luft im Herbst.

Wissenschaftler fotografiert das Blatt des Fallens Papier mit einer Hochgeschwindigkeitskamera und festgestellt, dass es tatsächlich an bestimmten Punkten auf dem Weg nach unten steigt. Der anmutige Abstieg ist Teil Flug Teil fallen und es ist effizienter, verzögert das unvermeidliche als Fallschirm.

Die Forschung wurde von Z. Jane Wang von der Cornell University geleitet.

Fliegen, stall, flattern

Während der Fall eines Blattes schwieriger ist zu modellieren, sind bestimmte Arten von Papier überraschend vorhersehbar, Wang fügte hinzu, dass die gleichen Kräfte scheinen bei der Arbeit in jedem Fall zu sein. Eine Tiefe Taille Visitenkarte zählt das einfachste Modell, und der Endzustand der seinen Fall hängt auch nicht wie es freigegeben wird.

"In einigen Fällen, die wir voraussehen können, sehr gut welche Richtung es fallen wird und wie weit es fallen wird," sagte Wang LiveScience.

Die stockenden abwärts flattern von etwas dünn mit dem Flugzeug gesteuert wird, die an seinen Rändern wirbelt, erklärt Wang. Es ist ähnlich wie die Wirbel, erstellt von einem Ruder im Wasser, sie traurig. Wie ein Stück Papier fällt, Luft locken an seinen Rändern und schafft Druckdifferenzen, die Aufzug zu erstellen.

Im Wesentlichen wird die Seite abwechselnd fliegen und ins Stocken geraten, etwas wie was passieren kann, um ein Flugzeug zu langsam. Aber der Aufzug bei der Arbeit auf Papier im Gegensatz zu mit einer Tragfläche, richtet sich nach der Seite Tumbling Aktion und seine Drehzahl.

"Das überraschende ist, dass die Kraft auf ein Stück Papier sehr
anders als bei einem Flugzeugflügel, sogar während der gleitende Teil der Bahn "
Wang sagte.

150-Jahr-Geheimnis

Wissenschaftler haben das Problem zumindest seit 1853, fasziniert gewesen von wann schottische Physiker James Maxwell die Bewegung der Spielkarten als. Warum gelöst es noch nicht bis jetzt?

"Es ist ein schwieriges Problem", sagte Wang, "da die genaue Flugbahn die komplexen Bewegungen abhängt." Es dauerte zwei Wochen Rechenzeit, die Bewegungen und Kräfte erfolgreich zu modellieren.

Das Phänomen ist mehr als doppelt so effektiv bei der Verlangsamung des Objekts Abstieg im Vergleich zu einem Fallschirm, schreiben Wang und ihre Kollegin, Doktorand Umberto Pesavento, in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift Physical Review Letters. Die Forscher weisen darauf hin, dass einige Bäume und andere Pflanzen nutzen den Effekt durch die Herstellung von flachen Samenkapseln um ihre potentiellen Nachkommen zu verteilen.

Obwohl Wang Du nicht sagen kann, wo das diesjährige Blätter landen wird, hat sie eine jährliche Rätsel gelöst.

"Vorhersehbar ist, dass wie die Herbstblätter nach unten fallen, sie vor allem Richtungen, je nachdem, wie, die sie sich drehen treiben, sagte Wang." Dies mag erklären, warum Sie die Blätter von Ihrem Nachbarn bekommen."