Fuente de cadena


El fenómeno de la fuente de la cadena , también conocido como cuentas autosifón o cuentas de Newton , es un fenómeno físico contrario a la intuición observado con una cadena colocada dentro de un frasco , cuando un extremo de la cadena se saca del frasco y se deja caer al suelo. debajo bajo la influencia de la gravedad . Este proceso establece un flujo autosostenido de la cadena que sube por el borde y baja al piso o al suelo debajo de él, como si un sifón invisible lo succionara fuera del frasco . Para cadenas con pequeñas perlas adyacentes, el arco puede ascender en el aire por encima del borde de la jarra con un espacio notable; este desfase, que es mayor cuanto más baja la cadena, se ha denominado efecto Molde . [1]

El fenómeno del autodesvío se conoce desde hace mucho tiempo y se ha convertido en tema de debate público muchas veces en el pasado. El animador científico Steve Spangler había presentado este fenómeno en la televisión en 2009. [2] Este fenómeno se conoce clásicamente como cuentas de Newton . [3]

El efecto es más pronunciado cuando se utiliza una cadena de bolas larga . Cuanto más alto se coloque el frasco que contiene la cadena sobre el suelo, más alto se elevará la cadena sobre el frasco durante la fase de "sifón". Como se demostró en un experimento, cuando la jarra se coloca a 30 metros (98 pies) sobre el suelo y la cadena es lo suficientemente larga, el arco de la cadena de la fuente puede alcanzar una altura de aproximadamente 2,1 m (6 pies 11 pulgadas) por encima de la jarra. . [ fuente no primaria necesaria ] [4]

El fenómeno con la cadena ascendente ya se describió en 2011 como un problema abierto [nota 1] para el Torneo Internacional de Jóvenes Físicos (IYPT) de 2012 [5] [3] y, posteriormente, llamó la atención del público en un video realizado por el presentador científico . Steve Mould en 2013. [6] El video de YouTube de Mould [7] en el que demostró el fenómeno de las cuentas ascendentes autosifónadas, y su posterior explicación propuesta en un programa de la BBC, [8] llamó la atención del problema a los académicos John Biggins y Mark Warner de la Universidad de Cambridge , [9] [10] quienes publicaron sus hallazgos enProcedimientos de la Royal Society sobre lo que llamaron "fuente de cadena" o "efecto de moho". [11] [6] [12] [13]

Se ha propuesto una variedad de explicaciones sobre cómo se puede explicar mejor el fenómeno en términos de conceptos de física cinemática como energía y momento . [14] [15] [16] [17] Biggins y Warner sugieren que el origen de la fuerza hacia arriba está relacionado con la rigidez de los eslabones de la cadena y las restricciones de flexión de cada unión de la cadena. [6] [18]

Además, debido a que las cuentas de la cadena pueden arrastrarse lateralmente dentro del vaso a través de otros eslabones estacionarios, las cuentas de la cadena en movimiento pueden rebotar o saltar verticalmente cuando golpean los eslabones inmóviles. [18] [16] Este efecto contribuye al efecto, pero no es el impulsor principal.


Instantánea del proceso de fuente de cadena
Video que muestra la dinámica de la fuente en cadena