إذا قلبت فنجانًا من الشاي تتناثر فيه أوراق الشاي عبر القاع (ثم أزلت الملعقة) لماذا تتجمع أوراق الشاي في المركز السفلي؟ ولماذا قبل الوصول إلى المركز تُشكل الأوراق ما يُشبه الحلقة حول المركز ثم تتحرك للداخل؟

في حالة تقليب كأس من المارتيني يحتوي على زيتونة، فإن الزيتونة سوف تتحرك حول محور الكأس . مع السائل الدوّار لكنها ستدور أيضًا حول محور داخلي. لماذا يكون اتجاه الدوران معاكسا لاتجاه الدوامة؟

الجواب: كما أوضح أينشتاين فإن حركة أوراق الشاي تعكس نمط دوران ماء الشاي في الفنجان ولأن التقليب يجعل الماء يدور حول المحور المركزي الرأسي، فإن الماء يميل إلى الدوران للخارج. وهذا يعني أن كل جزيء من الماء يتحرك كما لو كان على دوامة خيل مسطحة دوارة رغم ذلك، ففي حالة فنجان الشاي، يتأخَّر الماء الملاصق للسطح السفلي بسبب الاحتكاك ومن ثم لا يدور بقوة الماء الموجود على السطح العلوي. ومِن ثَمَّ، فإن الميل

شکل 9-2 بند :25-2 تدفق ثانوي عند تقليب الشاي.

للدوران إلى الخارج يكون قويا على السطح العلوي وضعيفًا عند السطح السفلي. يُطلق هذا الاختلاف نظام دوران يُطلق عليه التدفق الثانوي؛ فعندما يدور السائل حول محور مركزي، فإنه يتحرك أيضًا للخارج على طول السطح العلوي، ويتحرك لأسفل على طول جانب الفنجان ويتحرك للداخل على طول السطح السفلي، ثم يتحرك لأعلى على طول المحور المركزي انظر) شكل (9-2) يسحب التدفق على امتداد السطح السفلي أوراق الشاي إلى المركز ثم يتركها.

ما لم يُلاحظه أينشتاين هو أن أوراق الشاي سرعان ما تشكل حلقة بعد إزالة الملعقة قبل أن تصل إلى المركز في النهاية. فالأوراق البعيدة عن هذه الحلقة تنجذب نحوها بفعل التدفق الثانوي، وأوراق الشاي الأقرب للمركز تدور بعيدًا عنه. وعندما يخبو دوران الماء في الفنجان، يقلُّ نصف قطر هذه الحلقة؛ ومن ثم تتحرك الأوراق تدريجيا نحو المركز، وتستقر فيه في النهاية وإذا حدث تقليب الشاي من خلال وضع الفنجان على طاولة دوارة، مثل مشغل الأسطوانات الموسيقية، فسيبدأ التقليب عند قاع السائل بسبب الاحتكاك بين السائل الموجود هناك وبين سطح الفنجان وتدريجيًّا سيصعد دوران السائل إلى السطح العلوي. وأثناء هذا الصعود، سيلف السائل الموجود في السطح السفلي للخارج، ولن يميل السائل في السطح العلوي إلى الدوران. ونتيجة لذلك سيحدث تدفق ثانوي: إلى الخارج عند القاع، وللأعلى عند الجدار، وللداخل عند القمة، وللأسفل عند المحور المركزي. هذا التدفق معاكس للتدفق الناتج عن تقليب الملعقة، والآن سوف تنتهي الحال بأوراق الشاي أسفل جانب الفنجان. عند تقليب كأس من المارتيني به زيتونة فإن الزيتونة تكون بين السائل الذي يتحرك بسرعة قرب مركز الكأس وبين السائل الذي يتحرك ببطء بعيدًا عن المركز. ومِن ثُمَّ، فإن تأثير السحب على الزيتونة يمكن أن يكون كبيرًا عند النقطة الأقرب للمركز، مما يجعل الزيتونة تدور في الاتجاه المعاكس للدوامة. ونظرًا لوجود عوامل كثيرة مثل توزيع الكتلة في الزيتونة المثقوبة المحشية، فإن الزيتونة يمكن أن تدور في اتجاه الدوامة أو تدور عشوائيا.)

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

استعدادًا لزيارة الأربعين العتبة العباسية المقدسة تعقد اجتماعًا لتنظيم عمل الهيئات التطوّعية في الصحن الشريف

قسم الشؤون الخدمية يواصل تنفيذ أعمال الوقاية ومكافحة الحشرات في مواقع العتبة العباسية المقدسة

المجمَع العلمي للقرآن الكريم يواصل تنفيذ مشروع بيوت النور القرآني

قسم الشؤون الفكرية يبحث التعاون في مجال البحث مع كلية التقنيات المتعددة في نيجيريا

المزيد

الآخبار الصحية

تسارع الشيخوخة.. متى يبدأ وأي الأعضاء أكثر تأثرا؟

9 مسببات شائعة للالتهاب المزمن قد تهدد صحتك

باحثون يطورون علاجا لهشاشة العظام.. النتائج مذهلة

تحمي من أمراض عديدة.. 6 فوائد لتناول البطاطا الحلوة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

عودة التعاون الفضائي بين روسيا وأميركا.. وبحث ملفات "هامة"

المعلمون في خطر.. خاصية جديدة في "تشات جي بي تي" تشرح الدروس

بشرى لمرضى الشلل.. شريحة في الدماغ قد تتيح التحكم بالأدوات

مدينة غارقة.. هل يخفي قاع البحر الكاريبي سرّ حضارة مفقودة؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

نسق تدفق الماء في صورة دائرة داخل الحوض

صعود الماء جوانب البيضة الدوارة

دوران الطائر في املاء

الأنهار المتعرجة (ديناميكا تدفق الأنهار وتكوين التعرجات والبحيرات القوسية)

دوامة في فنجان قهوة (تأثير اختلاف الكثافة على تكوّن التجويف المركزي في دوامة السوائل)

انتقاء المطرقة (تأثير خصائص المادة على نقل الطاقة أثناء الضرب)

رفع شخص باستخدام الأصابع

كلب البراري وأعشاش النمل العملاقة

خطوط التكثّف( لماذا تترك الطائرات ذيولًا بيضاء؟ أسرار دوامات السماء)

دوامة حوض الاستحمام

رفرفة ستار حوض الاستحمام للداخل

السباحة في سائل لزج