物理学家表明，飞行啤酒杯杯将在飞行中翻转0.45秒

许多酒吧爬行者从事扔啤酒垫的历史悠久的传统 - 那些圆形的纸板杯杯，这是无处不在的酒吧 - 好像垫子是飞碟，经常竞争看到谁可以抛出最远的谁。但与飞轮不同，啤酒垫往往会在空中翻转并用后塑料飞行。现在，波恩大学的物理学家已经提出了一个理论模型来解释现象，根据提交了一份新论文对物理arxiv预印刷服务器。

由于他们的自然好奇心，物理学家被啤酒的物理着迷，而领导作者约翰·奥斯迈尔也不例外。几年前，他变得所谓的“啤酒攻丝”的物理学：一个普通的恶作剧，其中捕手拿着一个开放瓶啤酒，在酒吧里拿着另一个开放的瓶子找到一个目标。Prankster用自己的底部袭击了目标瓶的顶部，然后拯救了啤酒爆炸地泡沫爆炸着目标的手和衣服。

返回2013年，马德里Carlos III大学的物理学家javierRodríguez-Rodríguez和几位同事呈现了啤酒罐的实验和计算机模拟结果泡沫膨胀得如此之多摇摇后。他们得出结论，发泡源于一系列波浪。显然，物理学类似于原子弹中云的发展，尽管“爆炸”的来源非常不同。

初始点击将产生从目标瓶底的顶部到底部的冲击波。冲击波的能量转移到啤酒中，发送第二个冲击波在瓶子底部和啤酒的表面之间来回弹跳。所有活动都释放了捕获在瓶子玻璃上的小缺陷中的微小的天然气，从啤酒的溶解有限公司中创造了较小的气泡的云₂。当它们升到表面时，那些泡沫变得更大，加速，最终创造了泡沫的淋浴，使得啤酒挖掘这种受欢迎的酒吧恶作剧。

Ostmeyer.提交了自己的分析去年啤酒攻丝问题到Arxiv，专注于为什么较低的啤酒瓶泡沫而不是。初始挖掘在下瓶中产生低压，以及CO₂气泡膨胀和崩溃成碎片。

更多的气体被扩散到气泡簇中，升起以产生泡沫。在顶部瓶子里发生了不同的事情。初始压力较高，因此气泡中只有中等振荡，并且最终的气泡塌陷不会发生 - 或者至少在相同程度上发生。因此，您没有得到同样的快速增长云将整个啤酒转化为泡沫。“恶作剧让现场干燥，”Ostmeyer写道。

现在，由2017年到慕尼黑为德国物理外展示范表演的启发，引起了对啤酒席飞行轨迹的紧迫问题的启发。啤酒垫（至少圆形）基本上薄，扁平盘，具有给定的半径和质量。一种飞盘也是一个薄的平盘，其飞行周围的物理是众所周知的。

飞盘的独特弯曲的上表面基本上是相同的形状（从侧面观察时）作为翼型。用足够的力抛出它来克服向下的重力，它会产生升力。当然，当它通过空气中飞行时，也存在空气阻力或阻力，在飞盘上行动。电阻取决于攻击角度。如果角度为负，它会推动空气并迫使飞盘下来，而正角度将推动飞行器。为了保持最低限度，专业的飞盘玩家知道当他们投掷时添加旋转，确保他们的飞碟在旅行时停留在一个平面上。

但啤酒垫没有Frisbee独特的翼型式边缘，这会影响他们的空气动力学。Ostmeyer.等等。通过假设水平飞行和垂直于它移动方向的旋转轴来开始。像飞盘一样扔啤酒垫，旋转将稳定它。

然而，重力将很快导致垫子下降，这将改变它攻击空气的角度。你仍然会升起，但它将靠近前沿而不是垫子的质心。所以垫子将开始生效，强迫它翻转它，使其垂直行进。研究人员的模型预测，这应该发生在飞行中约0.45秒。此外，该模型表明垫子可以具有止回阀（稳定）或TOPSPIN（这是不稳定的）。因此，垫子更有可能有一个后塑料。

每一个良好的理论预测必须经过实验测试，当然，当然，在当地酒吧周围随机折腾啤酒垫不会科学严谨。用手抛出，倾斜的时序似乎是随机的，但模型否则预测。因此，Ostmeyer和他的团队用两个电动机动力跑步机建造了自己的展示啤酒垫发射器。启动器使研究人员能够控制每个发射的水平速度和旋转速率。

研究人员将发射器放在桌子上，然后在跑步机之间放置啤酒垫，并以各种速度发射垫子，标记在地板上的地方。飞行轨迹被高速摄像机记录，该团队使用称为跟踪器的程序，以沿其轨迹的任何点提取啤酒垫的坐标。研究人员随后分析的结果表明，与理论预测非常好。

Ostmeyer.等。理论模型也可用于预测其他种类的飞碟的飞行轨迹。例如，它们的模型预测CD将在0.8秒后翻转，而较大且较重的铁饼在16秒后将翻转。飞行扑克牌具有最短的轨迹，在仅0.24秒后翻转。“甚至Rick Smith Jr.是抛出的最远卡片的世界纪录持有人，或者扑克牌机枪，不能避免他们的卡片在脚注中写道后，他们的卡片在少于一秒钟后与后旋一起使用后退。”

该模型对FRISBEE的预测 - 不考虑由于其曲率导致的任何空气动力学 - 令人惊讶的0.8秒。“当然，飞盘的机翼形式允许它在专业抛出时保持稳定，”他们写道。“原因是飞盘的空气动力学中心非常接近他们的质量中心，因此经历了更少的扭矩。”

我们向Ostmeyer和他的同事们向Ostmeyer和他的同事们养了一杯，这是纯粹的科学好奇心的娱乐和信息。“我们对啤酒垫的大家致以诚挚的道歉，”作者在他们的致谢中注意到，“通过不准确的目标是或者由于我们煽动其他人进行愚蠢的实验。“