在涉及彈力球、塑膠瓶和高速攝像機的實驗中，智利的研究人員發現，透過旋轉瓶子內部的水，可以控制容器彈跳的高度。
如果這個實驗聽起來像是社交媒體挑戰中的內容，那是因為它確實是。智利奧希金斯大學研究流體動力學的物理學家巴勃羅·古鐵雷斯（Pablo Gutiérrez）在看到他的兒子向他展示病毒式傳播的“瓶子翻轉”挑戰後，開始對彈跳容器產生興趣：投擲半滿的塑膠瓶，使其首尾翻轉並穩穩落地。“巴勃羅非常擅長這項挑戰，”古鐵雷斯的合著者，聖地亞哥大學的物理學家萊昂納多·戈爾迪略（Leonardo Gordillo）笑著說。“他扔了很多瓶子。”
因此，物理學家和他們的研究團隊將瓶子翻轉帶入了實驗室。他們在瓶子底部粘上橡膠球的一半，以增強其彈跳力。他們做出了一個關鍵的觀察：他們事先旋轉過的瓶子彈跳得遠不如以前，這可能要歸功於流體動力學。為了驗證這一點，物理學家們製造了一種裝置，可以以科學的精確度旋轉和掉落瓶子。一臺高速攝像機以每秒 2,000 幀的速度捕捉掉落過程。事實上，水旋轉得越快，瓶子的彈跳就越低。研究結果發表在《物理評論快報》上。
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“這是真的。我試過了，”沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的流體物理學家塔德·特魯斯科特（Tadd Truscott）說，他沒有參與這項工作，但他表示自己曾嘗試過手動旋轉和投擲瓶子。“而且效果非常好。”
圖片來源：Brown Bird Design；來源：“旋轉流體減少部分填充容器的彈跳”，作者：Klebbert Andrade 等人，《物理評論快報》，第 130 卷；2023 年 6 月 16 日
就像汽車乘客在急轉彎時一樣，瓶子內部旋轉的水會被推到容器的側面，迫使其沿著瓶壁均勻向上。當瓶子撞擊地面時，旋轉起來的水會向下流向瓶子底座中心的單點。“所有的流體都試圖透過[那個點]，但無法透過，”特魯斯科特說。
由於無處可去，水會向上飛濺。大部分下落的瓶子的動量被重定向到這個垂直射流中，而不是彈跳中，從而抑制了衝擊力，並解釋了為什麼旋轉的瓶子在“翻轉”時往往能穩穩落地。然後，旋轉的水射流像龍捲風一樣向外擴散，並在大部分水擊中瓶子頂部並引起延遲反彈之前就飛散開來。
特魯斯科特說，他很想看看這種效果是否適用於粘性更大的流體或更大的容器尺寸。這些發現或許可以用於減輕燃料箱等充液容器的碰撞損壞。這也可能讓人們在家度過一個有趣的下午；研究人員鼓勵讀者旋轉瓶子，自己重現實驗結果。