Как да се движат чаените листа в чаша

Вземете чаша чай, чай разбъркайте добре с лъжица, а след това я извадете. Водата постепенно спира и чаените листа ще се съберат в центъра на дъното на чашата. Какво ги кара да "да избягаш" до центъра? За да отговорим на този въпрос, трябва да разберете в каква форма се водната повърхност, въртящи се в чаша.

От опит е видно, че течната повърхност е извита. Лесно е да се разбере защо това се случва. За водни частици от въртеливо движение, резултантната на всички сили, действащи върху всяка частица трябва да създаде центростремителна ускорение. Изолират психически в течността на разстояние от оста на въртене на теглото на куб (вж. Фиг. 1.1, а). Когато ъглова скорост е равна на куба центростремителната ускорение Това ускорение се получава от разликата на силите на натиск, действащи върху страничните стени (лява и дясна) зарове. Ето защо,

където - площта на страната на куба. Налягането определя разстоянието до свободната повърхност на течността:

при което - течност плътност, - ускоряване на гравитацията. Тъй като силата трябва да бъде по-голяма от силата, следователно, трябва да бъде повече от това е да се огъва, както е показано на фиг течност повърхност по време на въртенето. 1.1. По-голямата скорост, по-извита повърхност.

Можете да намерите под формата на над повърхността на течността. Това е параболоид, т.е. повърхност, което намали - парабола. (Покажи го на собствения си.)

Докато ние се предотврати лъжицата чай, ние подкрепяме въртенето на течността. Но ако се премахне лъжицата от чашата, вследствие на триенето между индивида

слоя течност (вискозитет) и триенето на стената и кинетичната енергия на дъното на чашата ще премине в топлина, и течността постепенно спре.

Фиг. 1.1: а - хидростатичните сили, действащи върху елемент обем на ротационен течност.

Б - вихровите токове, които възникват, когато се забавя.

С намаляване на скоростта на въртене течност повърхност се изправи. Така вихрови токове се появят в течността, посоката на който е показан на фиг. 1.1 б. Произход на вихрови токове поради неравномерното спирачната течност в долната дюза и в свободната повърхност. На дълбочина, поради големия триенето на дъното на чашата, течност се спира по-силен, отколкото в повърхността. Следователно, течни частици, които са на еднакво разстояние от оста на въртене са различни скорости - по-близо до дъното на чашата, толкова по-малко скорост. А получената сила "страна" налягане действа на тези частици, един и същ. Тази сила не може цялата дълбочина необходимо да предизвика центростремителна ускорение (в случая на въртене на цялата маса на течността със същата ъглова скорост). На повърхността на ъгловата скорост е твърде голям, и частици от водата се изхвърля към стените на чашата; в долната част на ъгловата скорост е малка, и в резултат на силите на налягането предизвиква вода да се премести в центъра.

Сега разбирам защо чаените листа се събират в центъра на дъното на чашата (фигура 1.2.) - те са пристрастени към възникнат по време на спиране от вихрови

потоци. Разбира се, такъв преглед - прекалено опростено, но точно отразява същността на явлението.

Фиг. 1.2: Експериментирайте в чаша чай. Вихровите токове събират листа чай в средата на дъното.