Liquid Sand Hot Tub- Fluidized air bed - YouTube

Ich sitze in einem Whirlpool, der bis zum Rand mit hartem Sand gefüllt ist.

(lacht)

Dies ist eines der coolsten Dinge aller Zeiten!

Wenn ihr so eine Wanne Sand nehmt und dann Luft in der richtigen Weise hineinpumpt, wird es eine verflüssigte Suppe.

(Musik)

In der Wissenschaft ist dies als Wirbelbett bekannt.

Es wird in industriellen Anwendungen, wie bei der Pulverbeschichtung verwendet, oder auch in Getreidesilos, um sicherzustellen, dass das Korn gleichmäßig zum Auslass fließt.

(Musik)

Mit Luft auf der Oberseite ist es nahezu reibungslos. Es ist wie ein Airhockeytisch.

(Musik geht weiter)

Und wenn man die Luft abschaltet, friert es alles genau dort ein, wo es ist.

(Musik geht weiter)

Also, heute werde ich euch zeigen, wie ihr selbst eine einfache Version bauen könnt.

Und, weil ich neugierig geworden bin, wie es sich anfühlen würde, in so etwas völlig einzutauchen...

Haben wir eine Whirlpool-Version gebaut. Wie ihr in diesem 60 Jahre alten Video des Royal Institute of Science entnehmen könnt, ist dieser Versuch nicht gerade neu.

Ich wollte schon lange eine bauen,

Aber man findet online buchstäblich keine Informationen dazu, wie man so etwas macht. Also habe ich angefangen, eine Reihe von Patentzeichnungen für riesige industrielle Wirbelbetten zu durchforsten,

Und mir fiel auf, dass diese statt eines großen Lufteinlasses, viele kleine Löcher hatten, um die Luft hinzu zu blasen.

Doch obwohl wir das Konzept verstanden hatten, haben wir immer noch 25 gescheiterte Versuche gebraucht, bevor wir zu diesem Design kamen.

Wie ihr sehen könnt, sind es nur ein paar Leiternförmig angeordnete halbzollige PVC-Rohre.

Der Trick ist allerdings, je zwei 90° voneinander entfernte 1mm große Löcher zu bohren, und das Ganze dann alle 25mm zu wiederholen.

Dann klebt ihr alle Rohre zusammen, und achtet darauf, dass die Löcher nach unten ausgerichtet sind, damit der Sand nicht hinein rieselt.

Anschließend dichtet ihr den Behälter einfach mit etwas Heißkleber ab und füllen ihn entweder mit feinem Sand oder kleinen Glasperlen, welche wir sehr gut fanden.

Ihr könnt das Ganze mit einem kleinen Kompressor betreiben, oder einen großen Stickstoffbehälter für ungefähr 30 Dollar mieten, der für etwa zehn Minuten Laufzeit reicht.

Wie üblich werde ich Links zu allen verwendeten Teilen in die Videobeschreibung posten.

Mein Kumpel Ken hat einen alten kaputten Wirlpool in seinem Hinterhof stehen, den wir nutzen wollten.

(Musik)

(Lachen)

Es hört einfach auf und du bist an Ort und Stelle gefangen. Es ist wie eine schwere Decke auf deinem gesamten Körper.

(Gelächter) Ahhh!

(Musik)

Nun da es getestet und fertig war, konnte ich mich meiner Aufgabe widmen, der Lieblingsonkel zu werden.

Pew Pew Pew Pew, Ahhh!, (schreiend)

Ich beschloss, meine Neffen damit zu überraschen.

(zischendes Geräusch)

Woah, WOAH!

AHHHHHHHHH!

(Lachen)

(Musik) (Lachen und Schreien)

Aber bevor wir im Sand schwimmen, lasst uns kurz über das Prinzip hinter einem Wirbelschichtbett sprechen.

Wartet, klickt nicht weg, wenn ihr denkt, dass Wissenschaft langweilig ist. Wenn ihrhier neu seid,

solltet ihr wissen, dass meine Herangehensweise an die Wissenschaft dem Jagdmuster eines Velociraptor ähnelt.

Ich versuche, Leute mit einem einprägsamen Thumbnail oder einer coolen Sache zu ködern, und dann, wenn sie es am wenigsten erwarten ...

WISSENSCHAFT rawr ... Cleveres Mädchen (Velociraptor schreit)

Zugegeben, die Analogie bricht am Ende ein wenig zusammen, aber wenn ihr mir versprecht für die nächsten zwei Minuten hier zu bleiben,

verspreche ich, den schmalen Grat zu gehen, der zwischen "die Dinge einfach erklären", und "zu sehr vereinfachen und herablassend sein", liegt.

Fluidisierung ist, wenn ihr genug nach oben gerichtete Luft habt, die auf auf ein Sandkorn drückt, so dass die Kraft gleichgroß, zur nach unten gerichteten Schwerkraft bzw. dem Gewicht ist.

Und wenn das mit einem einzelnen Sandkorn geschieht, schwebt es im Gleichgewicht. In etwa so..

Ihr könnt euch die Kräfte vorstellen, die auf ein Objekt wirken, wie beim Tauziehen vorstellen. Wenn ein Objekt im Gleichgewicht ist,

bedeutet das, dass es weder in die eine noch in die andere Richtung beschleunigt. Genau wie bei einem echten Tauziehen, wenn beide Seiten ausgeglichen sind.

Wenn du jedoch Stone Cold Steve Austin zu dieser Seite hinzufügst, wird es völlig unausgewogen und wird sich auf diese Seite bewegen.

Was genau das ist, was passiert, wenn ihr versehentlich die Luft zu hoch aufdrehen?

Eine Fluidisierung findet in diesem "Sweet Spot" statt, wo die Sandpartikel im Gleichgewicht schweben,

was es ihnen einfach macht, sich zu bewegen. Das ist auch der Grund, warum manchmal Luft in Pools gepumpt wird, um die Landung für Springer abzufedern.

Wie euch vielleicht aufgefallen ist, schwimmen mache Sachen im Sand, während andere Sachen sinken.

Das hängt mit der Auftriebskraft zusammen, welche eine Funktion der Dichte der umgebenden Flüssigkeit, und des Volumens des Objekts selbst ist.

Immer wenn ein Objekt in einem Druckgradienten existiert, gibt es Druckkräfte, die von allen Seiten auf es einwirken, aber ein bisschen stärker drücken, je tiefer es ist

Deshalb tut es zum Beispiel mehr weh, die unterste Person in einem Menschenhaufen zu sein. Und es tut mehr in den Ohren weh, je tiefer man im Pool tauchst.

Und das macht Sinn, denn je tiefer ihr tauchst, desto mehr Wasser drückt von oben auf euch herab.

Und wenn ihr die Größe und Richtung all dieser Pfeile addierst, kürzt sich eine ganze Menge heraus und ihr erhaltet eine Nettokraft, die nach oben zeigt.

Das ist die Auftriebskraft. Und wenn eure Auftriebskraft größer ist als die Schwerkraft, schwimmt ihr

Und wenn eure Auftriebskraft kleiner ist, als die Schwerkraft, sinkt ihr.

Nun denken wir normalerweise an den Auftrieb im Wasser, aber ihr könnt euch auch Dinge wie Heliumballons vorstellen, die in unserer Atmosphäre schweben.

Hier ist eine Trickfrage: W elcher der beiden hat die höhere Auftriebskraft?

Und es ist... der Gummiball? Auftriebskraft hat nichts mit der Dichte des Objekts zu tun, nur mit dem Volumen.

Da der Gummiball mehr Platz benötigt, hat er eine höhere Auftriebskraft.

Nun könntet ihr einwenden, "Warum sinkt die Gummiball, während der Ballon schwebt?"

Denkt daran: es ist ein Tauziehen. Der Gummiball sinkt, weil die Schwerkraft, die auf die dicke Gummischicht und die Luft darin wirkt, größer ist, als die Auftriebskraft.

Und obwohl der Ballon, im Vergleich zum Ball, keine so große Auftriebskraft hat,

schwebt er dennoch nach oben, weil seine Auftriebskraftpfeil größer ist als der Gewichtspfeil vom Helium und der dünnen Gummihülle.

Das Helium wird weiter steigen, wie ein Ball, der aus einem tiefen See aufsteigt.

Und irgendwann wird er irgendwo dort zum stillstand kommen, wo die Dichte der Atmosphäre ungefähr so groß ist, wie die Dichte des Heliums im Ballons,

Denn dort wird das Tauziehen ausgeglichen.

Puh! Wir haben es geschafft! Jetzt zurück zu meinen Neffen.

(alle kichern)

(schreit)

(lacht)

(Schreien und Lachen)

Ahh! Nein, oh nein! Ich bekomme sie nicht raus!

Hole es! (Neffe): Ich kann nicht! (Anderer Neffe): Ich habs! Schalte es aus!

Ok, abschalten! AH! (Lachen)

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(Epische Outro Musik)

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