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    Far galleggiare una barca sul lato inferiore di un liquido

    Barche di plastica che galleggiano sopra e sotto uno strato liquido levitante. Credito:Benjamin Apffel et al., Natura.

    Un team di ricercatori dell'Institut Langevin e della Sorbonne Université ha dimostrato che è possibile far galleggiare barche sia sulla parte superiore che su quella inferiore di un fluido sospeso. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il gruppo descrive gli esperimenti che hanno condotto con i fluidi levitanti e cosa hanno imparato da loro. Vladislav Sorokin e Iliya Blekhman con l'Accademia Russa delle Scienze hanno pubblicato un articolo su News &Views nello stesso numero della rivista che descrive il lavoro del team in Francia.

    Ricerche precedenti hanno dimostrato che se metti un liquido in una vasca, riempirà il fondo della vasca, ma se prendi la vasca e la scuoti vigorosamente su e giù, il fluido salirà dal fondo della vasca e si librerà vicino alla parte superiore. Ciò è dovuto alle vibrazioni che comprimono l'aria al di sotto del fluido, impedendogli di cadere sul fondo. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno scoperto che c'è qualcos'altro che può essere fatto usando la stessa configurazione:far galleggiare una barca sul lato inferiore del fluido levitante.

    Per saperne di più su cosa succede quando un fluido viene fatto levitare agitando, i ricercatori hanno parzialmente riempito piccole vaschette con glicerolo o olio di silicone e quindi hanno utilizzato un dispositivo di agitazione per scuotere la vasca. Come previsto, i fluidi presto salirono dal fondo della vasca per librarsi vicino alla parte superiore. Ma poi hanno spinto una piccola barca giocattolo attraverso il fluido, lo capovolse, e lascialo andare. Con loro sorpresa, la barca si spostò in una posizione parzialmente sommersa sul lato inferiore del fluido levitante, fluttuando sottosopra. Per un effetto aggiunto, i ricercatori hanno quindi posizionato un'altra barca sopra il fluido, permettendogli di galleggiare sopra. Hanno quindi filmato l'azione con una telecamera fissata al meccanismo di scuotimento, consentendo la creazione di un video che sembrava mostrare le due barche che galleggiano senza il movimento su e giù della vasca:immagini che sfidano i sensi.

    I liquidi possono levitare e le barche possono galleggiare capovolte in questo esperimento di fisica che sfida la gravità. I ricercatori a Parigi hanno studiato l'effetto dello scuotimento verticale, che può essere utilizzato per sospendere uno strato di liquido a mezz'aria. Hanno scoperto un fenomeno peculiare che permette a oggetti leggeri di galleggiare sulla superficie inferiore di questo liquido, con una sorta di galleggiamento inverso. Questo comportamento controintuitivo è il risultato delle vibrazioni costanti che modificano le forze che agiscono sugli oggetti galleggianti.

    I ricercatori hanno in programma di continuare la loro ricerca:proveranno poi a far levitare due tipi di fluidi nello stesso contenitore ed esploreranno anche cosa succede quando la quantità di fluido e le dimensioni degli oggetti galleggianti vengono variate.

    Barche che galleggiano alle interfacce dello strato liquido levitante. Credito:Benjamin Apffel et al., Natura.

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