Ich habe mich gefragt, wie man auf dem Wasser läuft. Ich frage mich, ob wir dazu die Oberflächenspannung nutzen können.
Nehmen wir an, ich mache ein Paar Schuhe in einer Form mit unendlichem Umfang (z. B. eine Koch-Schneeflocke) mit Glas.
Nehmen wir nun an, ich trete auf die Oberfläche von destilliertem Wasser. Da destilliertes Wasser und Glas einen Kontaktwinkel von haben
, sollte die Kraft der Oberflächenspannung maximal sein.
Die Kraft, die ich aufgrund der Oberflächenspannung erfahre, ist gegeben durch
Wo
ist die Oberflächenspannung von Wasser und
ist der Umfang.
Es kann beobachtet werden, dass wenn
die Kraft wird auch unendlich sein.
Mir ist bewusst, dass es praktisch nicht möglich ist, eine perfekte Koch-Schneeflocke herzustellen, aber sollte eine gut gemachte Koch-Schneeflocke in der Lage sein, einen Mann zu heben
dh
praktisch? Wenn ja, warum gehen wir dann nicht über Wasser?!!
Da die Kraft auf dem benetzten Umfang basiert, würde jede Konfiguration, die den Umfang auf einem sehr kleinen Bereich sehr groß machen würde, von der Oberflächenspannung der Wassertröpfchen überwältigt werden, die benachbarte Umfänge verbinden. Der effektive Umfang wäre also viel geringer. Du bist also versunken!
Das Problem liegt in Ihrer vereinfachenden Annahme, dass nur der Umfang zählt. Die tatsächliche Kraft kann nicht größer sein als das Gewicht des verdrängten Wassers (siehe z. B. eine Kapillare) und je mehr Kraft Sie versuchen auszuüben, desto größer wird die verdrängte Wassermenge.
Das bedeutet nicht, dass Sie die Oberflächenspannung nicht nutzen könnten, um „auf dem Wasser zu laufen“ – nur dass, wenn Sie die richtige Art von „Schuh“ hergestellt haben, dieser im umgekehrten Verhältnis zu seiner Fläche ins Wasser einsinkt. Das unterscheidet es nicht von einigen heute existierenden "Wasserskiern", mit denen Sie auf dem Wasser "schlurfen" können (stellen Sie sich einen Rumpf eines kleinen Katamarans vor, der an jedem Fuß festgeschnallt ist, und Sie haben die Idee).
Ihr Fraktalmuster wird aus bereits genannten Gründen fehlschlagen. Bei einem ausreichend großen See sollten Sie jedoch in der Lage sein, auf einem Rahmen zu stehen, der von einem sehr langen (möglicherweise kreisförmigen) Draht getragen wird. Alles, was Sie brauchen, ist, dass die durch Ihr Körpergewicht und die Struktur selbst verursachte Kraft pro Meter (bei gleichmäßiger Anwendung) geringer ist als die Oberflächenspannungskraftkonstante von Wasser. Beachten Sie, dass diese Konstante von dem Material abhängt, das Sie für den Draht verwenden.
Jiminion
Jim