Un cubo lleno de agua y un puñado de arena. El agua es luego girar. Por qué y para qué de las fuerzas que están en juego, que causa que las partículas de arena que se congregan en el centro de la cubeta?
Respuestas
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JRT
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El problema fue resuelto por un cierto Albert Einstein, que probablemente no es desconocido para los usuarios de este sitio web. En realidad, él también se calcula la viscosidad de las dispersiones de partículas (Einstein (1906). A. Ann. Phys. 19: 289 - no en la red!). Es de suponer que él sólo hizo especial de la relatividad, después de aburrirse con la dinámica de fluidos.
De todos modos, es porque el movimiento del líquido alrededor de la taza provoca un flujo a lo largo de la parte inferior de la taza hacia el centro y luego hacia arriba. La arena es transportada por esta corriente, por lo que se recaba en el centro. Si usted agitar el recipiente rápidamente usted debe ser capaz de ver la arena que se lleva hacia arriba una distancia corta antes de su peso tira de ella hacia abajo.
En el cuerpo del líquido que hay un gradiente de presión a lo largo de la línea desde el centro hasta el borde de la copa. Este gradiente se mantiene por la variación de la velocidad del flujo de fluido desde el centro hasta el borde, es decir, alta tasa de flujo en el borde y baja en el centro. Sin embargo, en la parte inferior de la taza de la fricción con el fondo de la copa, se ralentiza la película de agua cerca de la base. Debido a que la velocidad de flujo se reduce la fricción no puede equilibrar el gradiente de presión, y el resultado es un flujo hacia el centro en la base de la copa. Como el fluido que fluye alcanza el centro se dirige hacia arriba, luego hacia el borde de la taza de nuevo. Esto es lo que hace que la circulación se muestra en la imagen.
Jeroen Dirks
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Por lo que yo sé:
La arena se acumula en el centro cuando el giro se está desacelerando.
Como el spinning se ralentiza, el agua fluye desde las zonas de los bordes hacia el centro para restaurar gradualmente la superficie horizontal, la adición de movimiento circular del agua, esta se traducirá en un movimiento en espiral de agua hacia el interior, que dirige el polvo hacia el centro.
Hay otros factores, por ejemplo. el efecto Bernoulli: el agua puede moverse más rápido en el centro, como se ha ralentizado en los bordes debido a la fricción. Así que las partículas son aspirados por la rápida corriente.
