Гидродинамика мочеиспускания привлекла внимание физиков
Американские ученые приблизились к решению старой как мир проблемы - что делать с мужчинами, которые предпочитают мочиться стоя, чем выводят из себя жен, которым приходится подтирать брызги.
Ученые надеются, что их работа улучшит гигиену и восстановит мир в семьях Физики из университета Бригама Янга в штате Юта в своих исследованиях гидродинамики струи мочи применили для съемок высокоскоростные камеры. Оказалось, что чем меньше угол атаки такой струи, тем меньше образуется брызг. Ученые не хотели проводить исследования в приближенных к реальности условиях. Для этого они создали специальный симулятор для изучения поведения жидкостей, падающих на зеркало воды в ограниченном по объему сосуде. Это устройство состоит из резервуара емкостью около 20 литров и шлангов, присоединенных к двум типам жиклеров. Ученые впрыскивали окрашенную воду в сосуды различной формы со скоростью и давлением, типичных для человеческого мочеиспускания. Используя высокоскоростную камеру, они фиксировали момент столкновения жидкости с твердыми и жидкими поверхностями с удивительной степенью разрешения и точности. Оказалось, что картина поведения падающей струи намного сложнее, чем предполагалось. Ученые наблюдали явление, известное под названием нестабильности Плато-Рейли, в ходе которого падающая струя воды распадается на капли. Угол атаки "Струя мужской мочи распадается на капли на расстоянии примерно 15-18 см от выхода из мочевого канала, - рассказывает профессор. - Так что в момент столкновения со стенкой унитаза она уже находится в форме капель. Именно эти капли попадают на одежду и окружающие стены". Ученые советуют при пользовании писсуарами стоять как можно ближе к ним, чтобы струя попадала прямо на фаянсовую поверхность. Конечно, в домашних условиях это не слишком реально, и вопрос обычно стоит иначе - мочиться стоя или сидя? По словам исследователей, если вы стоите, струя мочи проходит в пять раз большее расстояние, чем при положении сидя, при этом возникают первичные капли, а затем - отраженные при ударе струи о воду. Представляется, что в традиционных туалетах положение сидя является самым надежным способом избежать брызг. Однако многое зависит от традиционных представлений и привычек миллионов мужчин. В Германии, например, существует пренебрежительное слово 'sitzpinkler', обозначающее мужчину, который писает сидя. Проблема брызг имеет и другое решение. Если струя ударяется о поверхность писсуара под углом 90 градусов, возникает максимальное количество брызг. Чем меньше угол атаки - тем меньше брызг. Это означает, что при пользовании писсуаром лучше всего стоять слегка сбоку и целиться в нижнюю часть его чаши. Самый надежный способ Как говорит руководитель исследования профессор Тэдд Траскотт, конструкция общественных и домашних туалетов далеко не всегда позволяет достигать полной эффективности в этом, казалось бы, простом деле. "Многие типы поверхностей из фаянса и фарфора являются гидрофильными, то есть, вода легко растекается по ним, создавая идеальные условия для образования брызг", - говорит профессор. Он считает, что водоотталкивающие покрытия могут сделать туалеты более гигиеничными, что пойдет на пользу больницам, школам и учреждениям. Этот аппарат довольно точно имитирует условия мужского мочеиспускания Ученых из университета Бригама Янга забросали предложениями испытать множество устройств для уменьшения количества брызг, которые предлагаются производителями - от специальных тканевых вкладышей до писсуаров с треугольными ребрами и унитазов с необычным наклоном поверхностей. "Больше всего мне понравилась идея рисовать муху в той точке, куда нужно целиться. К сожалению, некоторые компании помещают муху в неправильном месте", - отмечает ученый. Известная компьютерная фирма Sega даже разработала игру под названием Toylet, установив специально разработанные писсуары на станциях метро в Токио, где мужчины, попадающие в цель точно, награждаются разными премиями. Впрочем, профессор Траскотт считает, что самым надежным способом избежать брызг является наличие кусочка туалетной бумаги в унитазе, который смягчает силу удара струи. Группа ученых планирует испытать различные типы унитазов и писсуаров, чтобы найти оптимальный алгоритм мочеиспускания, тем самым устранив причину непонимания и раздражения, так часто портящих отношения между мужчинами и женщинами. Доклад исследователей будет зачитан на заседании Американского физического общества.