Et springvand fra en kæde , også Mold-effekten , er et kontraintuitivt fysikeksperiment .
En lang (mindst flere meter) kæde placeres i en krukke, krukken hæves højt (i det mindste til højden af menneskelig vækst), og enden af kæden kastes ud over kanten. Visse typer kæder, der kravler ud af dåsen, hænger i luften og begynder at "gushe" uden at læne sig op ad kanten. Hvis kæden er lang nok, og krukken er hævet højt nok, kan springvandet stige 1 meter eller endnu højere.
Med en almindelig kæde af flade led går oplevelsen ikke forbi, den kravler ud og læner sig op ad kanten. De bedste resultater opnås på nogle typer nytårsperler, og endnu bedre - på en kuglekæde . Det er dog svært at finde en lang sammenhængende kuglekæde, og hvis man splejser flere korte kæder i én lang og rejser sig i flere etagers højde, holder standard forbindelsesled ikke.
Forsøget med en kæde, der kravler ud af en krukke, har længe været kendt under navnet " Newtons perler " [1] [2] . At ujævne perler nærmest ikke sænker farten, og en multimeter-tråd flyver væk på få sekunder, blev længe taget for givet – indtil det viste sig, at visse typer perler og kæder ikke blot ikke bremser, men også stige over kanten.
Fænomenets rødder kan spores tilbage til 2012 - opgaven med at studere en fontæne af perler blev spillet ved International Tournament of Young Physicists [3] [4] . Viklede perlerne på tromlen med en skruetrækker - en standard elektrisk motor til sådanne projekter - lykkedes det for skolebørn at hæve springvandet med 1 meter [4] .
I 2013 viste videnskabspopularizer Steve Mold effekten på sin YouTube , men så formåede han ikke at forklare fænomenet [5] . Senere på BBC , hvor han hævede krukken med en kran 30 m over jorden, viste han, at springvandet rejser sig til en højde på 2,1 m. To Cambridge-forskere, John Biggins og Mark Warner, forsøgte at undersøge fænomenet ved at lime navne til det "kædefontæne" og "Mugeffekt". Mold tilbød sin egen forklaring og skændtes med Biggins og Warner. Samtidig forsøgte han på egen hånd at slå BBC-rekorden, men det lykkedes ikke.
En forklaring blev tilbudt af Andrey Shchetnikov , en popularizer af videnskab fra Novosibirsk [4] .
For at få en hvileperle til at bevæge sig, er der brug for en vis kraft. For at overføre denne kraft til perlen strækkes tråden - og komprimeres derefter, hvilket sender perlen ud i luften. Således flyver hver næste perle i luften ikke meget, men hurtigere end den forrige.
Efter at have sænket perlerne fra 10. etage fik Shchetnikov en højde på omkring 50 cm.
En forklaring blev givet af Cambridge-forskerne John Biggins og Mark Warner [6] .
Hvis vi betragter kæden som stænger forbundet med hinanden, så sætter kæden, der kravler ud af dåsen, en sådan stang i rotationsbevægelse - og ved at dreje, begynder den at lægge pres på kædens lager. Denne trykkraft får kæden til at rejse sig.
Steve Mold antyder, at det ikke kun er løftestangseffekten, der løfter boldkæden op i luften, men løftestangseffekten af flere bolde på én gang. I modsætning til nytårsperler kan kuglekæden ikke bøje meget, og når den bøjes til det yderste, opfører den sig som en stiv krop. Det viser sig en håndtag af tilstrækkelig længde til effektivt at virke på kædens lager.
Hvis kæden ikke opbevares i en krukke, men lægges ud i rækker på en vandret overflade, vil den samme løftestang mærkbart flytte kæden i den modsatte retning.
Nordmændene Eirik Flekkoy, Marcel Moura og Knut Molei udførte et beregningseksperiment og fandt ud af, at perler ikke fosser ud fra en forholdsvis flad bund. Men de tilbød denne forklaring: før de brækker af, trækker perlerne vandret i nogen tid langs det ujævne lager af perler - og hopper selvfølgelig [7] . Optagelserne viste også, at perlerne ikke hæver sig jævnt, men i hop flere perler ad gangen.