|
Gonobobel
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 20.05.2006
|
|
Сообщений: 10715
|
|
|
|
Рейтинг: 4318
|
|
Почему чаинки собираются в центре?
31.12.2009 01:32
|
|
|
Если закрутить ложкой жидкость, а потом ложку вынуть и дать чаю спокойно покрутиться некоторое время, то чаинки собираются в центре кружки.
Понимаю, что есть несколько противоборствующих эффектов: одни как бы должны чаинки к центру толкать, другие --- от центра. Почему так получается, что в итоге чаинки в центре оказываются?
Кто-то может расчеты привести?
|
I have retired this character... 06.05.2010. |
|
|
Phosphor
|
|
Carpal Tunnel
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 19.10.2007
|
|
Сообщений: 3683
|
|
|
|
Рейтинг: 8009
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 01:57
|
|
|
Может, дело в том, что поверхность жидкости в стакане при вращении принимает форму параболоида, из-за чего возникают разные силы, действующие на частицу в жидкости со стороны стенок стакана и со стороны его центра, результирующая которых направлена к центру.
Нужны тут спецы по гидродинамике.
|
|
|
Gonobobel
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 20.05.2006
|
|
Сообщений: 10715
|
|
|
|
Рейтинг: 4318
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Phosphor]
31.12.2009 02:00
|
|
|
Эффектов-то масса, вопрос в том, почему равнодействующая сила направлена к центру. Нужны расчеты, аккуратно суммирующие все эти малые силы, или (если это возможно) грубые прикидки, показывающие, что доминирует один какой-то эффект (какой, кстати? и есть ли он?).
|
I have retired this character... 06.05.2010. |
|
|
790
|
|
veteran
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 16.04.2009
|
|
Сообщений: 1627
|
|
|
|
Рейтинг: 2854
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 02:10
|
|
|
Нам на семинарах по МСС говорили, что это из-за вязкости.
|
|
|
DaGe
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 12.02.2004
|
|
Сообщений: 29419
|
|
Из: Месторождение видящих г
|
|
Рейтинг: 15497
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 03:35
|
|
|
|
|
|
siliconec
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 02.04.2005
|
|
Сообщений: 13258
|
|
|
|
Рейтинг: 8773
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: DaGe]
31.12.2009 04:50
|
|
|
может быть, фуга, помещенная в центр какого-нибудь произведения?
это, конечно, не объясняет, почему чайники собираются в Центре
|
|
|
ksa
|
|
Умка
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 04.10.2006
|
|
Сообщений: 14535
|
|
Из: где-то на белом свете
|
|
Рейтинг: 7761
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 12:13
|
|
|
Когда ты раскрутишь воду свободная поверхность принимает параболическую форму, через некоторое время из-за трения (в основном о стенки, но и о дно тоже) скорость падает, и избыточная масса жидкости которая была поднята у краев начинает опускаться - возникает кроме вращательного небольшое тороидальное вертикальное течение у стенок вниз от поверхности к дну и замыкающее его по центру стакана от дна к поверхности. Чаинки на дне и достаточно тяжелые - подняться с этим слабым течением не могут, но сдвигаются этим дополнительным течением к центру. И естественно участвуют в основном вращательном движении.
|
|
|
Na2B4O7vChick
|
|
member
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 06.05.2006
|
|
Сообщений: 197
|
|
Из: В-16
|
|
Рейтинг: 57
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 14:16
|
|
|
Думается, что причина в разнице плотностей: мокрые чаинки тяжелее воды, поэтому, чтобы они вращались дальше от центра, необходимо сообщить больше энергии в соответствии с формулой
![[math] $$ E\sim m\omega^2 r. $$ [/math]](mathimg.php?math=%0D%0A%24%24%0D%0AE%5Csim%20m%5Comega%5E2%20r.%0D%0A%24%24%0D%0A)
|
Ничто так не портит цель, как попадание |
|
|
Gonobobel
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 20.05.2006
|
|
Сообщений: 10715
|
|
|
|
Рейтинг: 4318
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 15:10
|
|
|
всем спасибо
но пока только гипотезы вижу, таких гипотез я могу и сам накидать кучу
строгое обоснование, с выкладками, с данными измерений, с оценкой погрешности --- может кто-то предложить?
|
I have retired this character... 06.05.2010. |
|
|
Owen
|
|
как взрослый
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 01.05.2005
|
|
Сообщений: 10057
|
|
|
|
Рейтинг: 21234
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Gonobobel]
31.12.2009 16:20
|
|
|
Quote:
но пока только гипотезы вижу, таких гипотез я могу и сам накидать кучу
ksa "на пальцах" ответил. Хотя математику тебе простительно не отличать ответ на вопрос от "гипотезы".
Почитай в журнале "Квант".
Если что непонятно - не стесняйся, спрашивай.
|
|
|
Owen
|
|
как взрослый
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 01.05.2005
|
|
Сообщений: 10057
|
|
|
|
Рейтинг: 21234
|
|
|
Quote:
Думается, что причина в разнице плотностей: мокрые чаинки тяжелее воды, поэтому, чтобы они вращались дальше от центра, необходимо сообщить больше энергии в соответствии с формулой
А чтобы кирпич падал ниже, ему необходимо сообщить больше энергии в соответствии с формулой E=mgh. Браво, браво!
|
|
|
Na2B4O7vChick
|
|
member
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 06.05.2006
|
|
Сообщений: 197
|
|
Из: В-16
|
|
Рейтинг: 57
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Owen]
31.12.2009 17:04
|
|
|
В ответ на:
А чтобы кирпич падал ниже, ему необходимо сообщить больше энергии в соответствии с формулой E=mgh. Браво, браво!
неправильное направление мысли
|
Ничто так не портит цель, как попадание |
|
|
Owen
|
|
как взрослый
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 01.05.2005
|
|
Сообщений: 10057
|
|
|
|
Рейтинг: 21234
|
|
|
Quote:
неправильное направление мысли
Юноша, чтобы выяснить, у кого из нас неверное направление мысли, скажи мне, пожалуйста, в центрифуге что собирается дальше от оси вращения - что потяжелее или что полегче? Почему? Можно ли сопоставить потенциальную энергию тела в поле тяжести Земли и в центрифуге? Как?
|
|
|
RAY
|
|
дядя
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 11.01.2007
|
|
Сообщений: 439
|
|
Из: Moscow, RU
|
|
Рейтинг: 603
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: ksa]
31.12.2009 19:13
|
|
|
Quote:
Когда ты раскрутишь воду свободная поверхность принимает параболическую форму, через некоторое время из-за трения (в основном о стенки, но и о дно тоже) скорость падает, и избыточная масса жидкости которая была поднята у краев начинает опускаться - возникает кроме вращательного небольшое тороидальное вертикальное течение у стенок вниз от поверхности к дну и замыкающее его по центру стакана от дна к поверхности. Чаинки на дне и достаточно тяжелые - подняться с этим слабым течением не могут, но сдвигаются этим дополнительным течением к центру. И естественно участвуют в основном вращательном движении.
Это интересное рассуждение может описать процесс только после того, как жидкость перестали размешивать.
Однако я наблюдал центростремительное движение чаинок во время (!) размешивания.
|
Life is short. Drive hard.
|
|
|
Na2B4O7vChick
|
|
member
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 06.05.2006
|
|
Сообщений: 197
|
|
Из: В-16
|
|
Рейтинг: 57
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Owen]
31.12.2009 19:38
|
|
|
Аналогия с центрифугой - иллюзорна, что отмечено RAY'ем. В центрифуге все тяжелые частицы собираются дальше от центра, потому что затрачивается энергия на то, чтобы перевести эти частицы из состояния с меньшей энергией (меньшим радиусом) в состояние с бОльшей энергией. Чаинки же начинают собираться в центре только после того, как ложку из стакана вынули, т.е. прекращена подача энергии извне. Если эти же чаинки все время размешивать ложкой, то они будут собираться дальше от центра
|
Ничто так не портит цель, как попадание |
|
|
RAY
|
|
дядя
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 11.01.2007
|
|
Сообщений: 439
|
|
Из: Moscow, RU
|
|
Рейтинг: 603
|
|
|
Если чаинки собираются к центру после того, как ложку вынули, то прав ksa - параболическая свободная поверхность выпрямляется, жидкость у стенок опускается, в центре поднимается, возникает тороидальное конвективное течение, которое по дну тащит чаинки к центру.
Мой пойнт был в том что чаинки собираются и во время размешивания.
|
Life is short. Drive hard.
|
|
|
Gonobobel
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 20.05.2006
|
|
Сообщений: 10715
|
|
|
|
Рейтинг: 4318
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Owen]
01.01.2010 04:05
|
|
|
Спасибо, любопытная ссылка, посмотрю! 
Quote:
математику тебе
Это ты юморишь так, да?
|
I have retired this character... 06.05.2010. |
|
|
Owen
|
|
как взрослый
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 01.05.2005
|
|
Сообщений: 10057
|
|
|
|
Рейтинг: 21234
|
|
|
Quote:
В центрифуге все тяжелые частицы собираются дальше от центра, потому что затрачивается энергия на то, чтобы перевести эти частицы из состояния с меньшей энергией (меньшим радиусом) в состояние с бОльшей энергией.
Сравни, юноша:
В поле тяжести Земли все кирпичи собираются внизу, потому что затрачивается энергия на то, чтобы перевести эти частицы из состояния с меньшей энергией (большей высотой) в состояние с бОльшей энергией.
|
|
|
Dr_Serg
|
|
Carpal Tunnel
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 09.07.2004
|
|
Сообщений: 19188
|
|
Из: MSU-UiO
|
|
Рейтинг: 10017
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: RAY]
01.01.2010 16:07
|
|
|
В ответ на:
Мой пойнт был в том что чаинки собираются и во время размешивания.
Так и во время размешивания будет существовать градиент скоростей (жидкость у стен будет тормозиться), что приведет к возникновению циркуляции жидкости и собиранию чаинок в центре (при этом, разумеется, размешивать следует круговыми движениями ложки).
P.S. Впервые эту задачу встретил на какой-то олимпиаде, а потом еще в универе объясняли этот эффект (и Ksa тут неплохо описал его).
|
|
|
siliconec
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рег.: 02.04.2005
|
|
Сообщений: 13258
|
|
|
|
Рейтинг: 8773
|
|
Re: Почему чаинки собираются в центре?
[re: Dr_Serg]
01.01.2010 16:13
|
|
|
Quote:
на какой-то олимпиаде
специальной?
|
|
Список
Плоский
Дерево
