Защо, когато се разбърква чая, чаените листа се събират в центъра на чашата, fizportal

Чай листа в чая.

333. Защо, когато се разбърква чая, чаените листа се събират в центъра на чашата? Очевидно е, че това може да се обясни с ефекта на центробежната сила, но в центрофуга, най-тежките елементи са отстранени от оста на въртене. Как можем да обясним такъв мистериозен поведение на чаени листа?

отговори на:
Поради разликата в налягането чаена чаша стени и около оста на въртене, чай въртене около ос, минаваща през центъра на чашата има центростремителна ускорение, равно на съотношението на резултантната сила на масата на чаени листа.
Това диференциално налягане също води до образуването на друг, така наречения вторичен поток, което събира чаените листа в центъра на чашата. Помислете за двете хоризонтални пластове чай - горна и долна.
В двата слоя налягането с разстояние от центъра увеличава. Но в по-ниското ниво, за да предостави на центростремителна ускорението изисква по-малко разлика в налягането, поради триенето на дъното на чаша чай в този слой не може да се върти толкова бързо, колкото на върха. Така в двата слоя има разлика в налягането, но най-горния слой над него. Всяко малко количество чай, който е бил първоначално в горния ръб на слоя, не само се върти около централната ос, но поради разликата в налягането при стената на чашата в горните и долните слоеве се спуска по стената към дъното.
Едновременно с флуиден поток настъпва нагоре по протежение на централната ос, която след това се отклонява радиално към ръба на горния слой. Ето защо, в допълнение към въртене винаги се случва, чай движи от горния слой на долния край до край и от там до центъра на долния слой, а след това до средата на най-горния слой и накрая до ръба на горния слой.
Чаени листа, лежащи на дъното на чашата, са пристрастени към този вторичен поток и се събират в центъра на чашата, от която течността се покачи.

Разбъркването вода дава частиците в стъкло определена ъглова скорост ω. Разпределението на налягането в течността ще варира в съответствие със закона
р = p0 + (ρω 2/2) х г 2.
където p0 - налягане ос съд и ρ - плътността на течности. Излишният налягане в течността балансира налягането, причинено от нивото на течността в излишък стъклени ръбове. След разбъркване спряно поради триене с дъното на скоростта на въртене течност съд намалява, толкова по-далеч течният елемент е от оста. Сега свръхналягането причинено от въртенето балансира теглото на колоната на течността в краищата на контейнера. Следователно, налице е течност циркулация-STI ос на симетрия нагоре и надолу по дължината на страничните ръбове. Ето защо, чаените листа се събират в центъра на чашата.