all-of-all.ru
Посмотреть
Статьи

Наши друзья

Спецпредложения интернет-магазина
 Статья / Статьи / Чай / Чаинки в чашке чая

Чаинки в чашке чая


 Николай Баранов, 23.04.2012 17:52:39
Чаинки в чашке чая


(Нет голосов)
336 просмотров
В избранное
Комментировать(0)

Чаинки в чашке чая


Вопрос: Почему, когда размешиваешь чай, чаинки собираются в центре образовавшейся воронки?

Ответ: Необходимо сделать поправку. Когда Вы размешиваете чай, Вы можете видеть, что чаинки на дне вращаются на различных расстояниях от стенки стакана, и даже их преимущественное количество находится скорее ближе к стенке, нежели к центру стакана. Частицы движутся, следуя за быстро вращающейся ложкой. А вот когда Вы вынимаете ложку из чая, тогда и наблюдается эффект собирания чаинок в центре стакана, хотя воронка в середине стакана уже исчезает. Этот эффект связан с нарастанием пограничного слоя на стенках стакана после того, как ложка вынута.

Эффект заключается в следующем. Вблизи стенок стакана из-за трения о них скорость воды очень мала (прямо на стенке она равна нулю). Чем дальше от стенок, тем скорость вращения выше, и наконец при приближении к центру скорость снова снижается (ровно в центре скорость вращения -- ноль). На чаинки таким образом действуют центробежная сила и градиент давления, который для частиц, движущихся близко к стенке, направлен от стенки к центру. Вспомним принцип Бернулли: чем выше скорость течения, тем меньше давление; а раз скорость нарастает по направлению от стенки, значит градиент давления направлен от стенки. Кстати, поскольку вблизи центра стакана скорость мала и нарастает по направлению от центра, градиент давления и центробежная сила направлены от центра, и чаинок там также нет. Значит, есть некоторый радиус внутри стакана, где центробежная сила и градиент давления выравниваются в данный момент времени при постепенной остановке вращения, и Вы можете видеть, что чаинки вращаются по кольцу, радиус которого уменьшается по мере остановки вращения. А уменьшение радиуса происходит как раз вследствие нарастания пограничного слоя, что означает, что торможение жидкости распространяется от стенок сосуда к центру, так что радиус максимальной скорости постепенно уменьшается. В результате в жидкости возникает радиальное течение, направленное от стенок внутрь, и соответственно, для выполнения условия неразрывности течения появляется восходящее течение (Вы можете видеть, как чаинки при вращении стремятся приподняться от дна стакана). В итоге при остановке вращения чаинки кучно собраны в центре.


Чаинки в чашке чая
 Статья / Статьи / Чай / Чаинки в чашке чая
 Николай Баранов, 23.04.2012 17:52:39

Назад в раздел

Самые интересные новости:

загрузка...