عند سقوط تيار ماء يتدفق بانسيابية من صنبور على حوض مسطح مفتوح البالوعة لماذا تتكون دائرة حول نقطة التصادم يكون الماء فيها أعمق في الجزء الخارجي من الدائرة؟

الجواب: عندما يصطدم ماء الصنبور بالحوض فإنه ينتشر شعاعيًّا بمعدل يُوصف بأنه «فوق حرج؛ لأن الماء يتحرك بمعدل أسرع من قدرة الأمواج على التحرك على سطح

شكل : 2-11جدار ماء دائري حول نقطة تصادم التيار داخل الحوض.

الماء. في البداية يكون التدفق ثابتًا نظرًا لأن أي فرصة لحدوث اضطراب يجري التخلص منها بسرعة. إلا أنه مع انتشار الماء للخارج تُصبح آثار لزوجة الماء مهمة ويُصبح التدفق غير ثابت هذا يعني أن التدفق اللزج يبدأ على سطح الحوض ثم يمتد تدريجيا للأعلى. وعند قطر معين من نقطة التصادم يصل التدفق اللزج إلى السطح ويزداد عمق الماء فجأة، ويُعرف هذا التأثير باسم «القفزة الهيدروليكية انظر(شكل11-2). بعيدًا عن هذا الجدار، تكون سرعة الماء أكثر بطئًا (دون حرجة). وعلى هذا النحو فإن القفزة الهيدروليكية هي الانتقال من التدفق الأسرع والأكثر ضحالة إلى التدفق الأبطأ والأعمق. غالبًا ما تظهر القفزات الهيدروليكية في كثير من المجاري المائية الشائعة، كما يحدث عندما يتدفق الماء إلى الطريق عبر حافة الرصيف، ومن خلال مواسير الصرف الصحي الموجودة تحت الأرض، وعبر قنوات الري المائلة. ابحث عن موجة ثابتة عند تدفق الماء لا سيما عند وجود عائق أمام هذا التدفق. تنشأ الموجات عند تدفق الماء على العائق أو بعيدًا عنه. معظم هذه الموجات تفقد طاقتها ببساطة وتختفي، لكن موجةً واحدة ذات طول موجي معين تعلو المجرى وتتحرك بسرعة تَحرُّكِ الماء في أسفل المجرى؛ ومن ثم تصبح الموجة ثابتة. إن الاضطراب المستمر للماء الذي يسببه العائق يغذي الموجة بالطاقة باستمرار، مما يجعلها تستمر. يمكنك أن تتأمل سلسلة ثابتة من القمم والوديان بدلا من الجدار الواحد الذي تراه في الحوض. يُمكن أن تمثل القفزات الهيدروليكية في المجاري السريعة الجريان مشكلة خطيرة وربما (قاتلة عند ركوب الطوف على الأمواج؛ إذ من الممكن أن يصبح الطوف محصورًا عند القفزة أو قد ينقلب بسبب اضطراب الماء.

إذا وضعت بحرص قطرة ماء أعلى مجرى القفزة الهيدروليكية في حوض المطبخ، فمن الممكن أن تصبح القطرة محصورة عند جدار القفزة وتظل طافية لمدة طويلة (دون أن تندمج في الماء فحسب) بسبب استمرار مقاومة الهواء أسفلها بفعل الماء المتدفق. ويمكن لمجرى أحد الموائع اللزجة، مثل مانع التجمد (إيثيلين جليكول)، أن يكون قفزة هيدروليكية دائرية، لكن يمكن أيضًا أن يتحوّل تلقائيا إلى قفزة هيدروليكية مضلعة ذات حواف مستقيمة وأركان حادة.

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

صعود الماء جوانب البيضة الدوارة

دوران الطائر في املاء

الأنهار المتعرجة (ديناميكا تدفق الأنهار وتكوين التعرجات والبحيرات القوسية)

تَجَمُّع أوراق الشاي، دوران الزيتون

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