A Spagetti titka FIZIKA MINDENKINEK 2017 2018 PLYAMUNKA

A Spagetti titka FIZIKA MINDENKINEK 2017 -2018 PÁLYAMUNKA 3 GIGA SZABÓ LEVENTE LÁSZLÓ 10/D, VÁMOSI KORNÉL MIKSA 10/D, YAKE ANDREW ERIC 10/D KAPOSVÁRI TÁNCSICS MIHÁLY GIMNÁZIUM I. KATEGÓRIA MENTORTANÁR: VÁMOSI LÁSZLÓ

A spagetti A spaghetti fizikája Basile Audoly Tartalom Sébastien Neukirch A probléma megoldása Hullámzó csonkok A jelenség magyarázata A megoldás alkalmazása

A spagetti Hosszú, vékony körprofilú száraztészta felhasználjuk: Tészta ételek készítésére Tésztahíd építésre Fizikai problémák bizonyítására És…?

A spagetti fizikája Richard Feynman barátjával, Danny Hillissel tésztafőzés közben vetették fel a történelmi problémát A két végén megfogott, és ívbe hajlított spagettitészta mindig három vagy még több részre törik Pierre-Gilles de Gennes friss Nobel-díjas fizikus, azt nyilatkozta 1991 -ben, hogy például a „spagetti nagy problémáját’ kell még megoldani a jövőben

Basile Audoly Az adást látta az akkor érettségi előtt álló Basile Audoly. Számára is teljesen váratlan volt de Gennes titokzatos kijelentése. Az érettségit követően Audoly fizikusnak tanult, majd állást kapott az CNRS kutatóintézetnél.

Basile Audoly és Sébastien Neukirch Új kísérletekről olvasott, ahol a kutatók súlyokat ejtettek a függőlegesen álló tésztaszálakra, a keletkező darabok hosszát pedig megmérték. Audoly utánanézett és megállapította, hogy a Feymann féle spagetti-rejtélyre még senki nem produkált megfelelő megoldást. Kollégájával, Sébastien Neukirch-el hat csomag, különböző keménységű spagettitésztával egy nagysebességű kamerát használva nekiálltak a kisérletezésnek.

A probléma megoldása A spagettitörés egyenletével egy hét alatt elkészültek a következőre jutotak: A kirchoff egyenlet alapján leírható a jelenség E a Young modulus, ami az adott anyag merevségéről nyújt információt

A probléma megoldása A spagetti két végének befogása és meghajlítása helyett az első törés kritikus pillanatára koncentráltak, ekkor ugyanis a túlhajlított két fél nagy sebességgel csapódik a másik irányba. Audoly és Neukirch sejtései szerint ekkor keletkeznek a további törések.

Hullámzó csonkok A helyzet szimulálására a kutatók beszorították a spagetti egyik végét, a másikat pedig félrehúzták, de csak annyira, hogy éppen ne törjön el. Végül a szabad véget elengedték, és a visszalendülés során olyan rendkívüli gyorsulás lépett fel, hogy a tészta a darabjaira tört.

A jelenség magyarázata A nagysebességű kamera képein látszott, hogy mi okozza ezt. A visszalendülő spagettiben oda-vissza futó hullámok keletkeznek. Ha két hullám fedi egymást, rövid szakaszokon rendkívül meghajlik és eltörik a tészta. Az eredményeket számítógépes szimulációval is sikerült megerősíteni.

A megoldás alkalmazása más területeken A szilánkos csonttörések mechanizmusa hasonló a spagettiben lezajló láncreakcióhoz, ezért a megelőzésben, védőfelszerelések készítésében Az építészetben a hidak tervezésénél statikai megoldásokban és vizsgálatokban Földrengések hatásainak kiküszöbölése

Szakirodalom http: //www. origo. hu/tudomany/20170611 -meg-a-nobel-dijas-fizikusnak-isfeladta-a-lecket-a-spagetti. html https: //index. hu/tudomany/spag 7629/ https: //www. wsj. com/articles/spaghetti-bridge-building-competition-givesstudents-a-taste-of-engineering-1407205805 http: //www. math. psu. edu/belmonte/spaghetti. html https: //hu. wikipedia. org/wiki/Spagetti https: //hu. wikipedia. org/wiki/Rugalmass%C 3%A 1 gi_modulus http: //www. lmm. jussieu. fr/spaghetti/audoly_neukirch_fragmentation. pdf

Köszönjük a figyelmet! SZABÓ LEVENTE LÁSZLÓ, VÁMOSI KORNÉL MIKSA, YAKE ANDREW ERIC