تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
تأثير إبريق الشاي
المؤلف:
جيل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص299
2025-08-05
18
يسمح بزبوز إبريق الشاي جيد التصميم (أو بزبوز أي وعاء سوائل) بتدفق الماء بحرية، بحيث تنتهي به الحال في المكان الذي تريده، وليكن فنجان الشاي. أما إبريق الشاي السيئ التصميم فسيظهر ما يُطلق عليه «تأثير إبريق الشاي»؛ فبدلا من التدفق الحر، سوف يرتدُّ الماء أسفل البزبوز ويتدفّق على جانبه السفلي ربما لعدة سنتيمترات قبل أن يتحرر ويسقط (انظر شكل 2-17. وإذا لم يتعلق بالجانب السفلي من البزبوز، فمن الممكن أن يتقوس التيار الساقط للوراء صوب إبريق الشاي. بطبيعة الحال فإن هذا التعلق أو التقوس الخلفي غير المتوقعين يمكن أن يُسببا الفوضى. فما الذي يسبب تأثير إبريق الشاي؟
الجواب: في حالة صب الماء بسرعة كافية فإنَّ التيار سيتحرك على الأغلب عبر الهواء في المسار المتوقع والمألوف، وغالبًا ما يُطلَق عليه «مسار القذيفة»؛ لأنَّ أي جسم صُلب
شکل 2-17 بند 51-2 تيار ماء متعلق ببزبوز إبريق الشاي.
ينطلق من البزبوز سوف يسلك المسار نفسه يحدث السلوك غير المتوقع عندما يترك الماء البزبوز على نحو أبطأ. يتغير حينها الضغط داخل التيار على امتداد كثافته، فيكون الضغط في مستوى الضغط الجوي عند تلامس سطح الهواء والماء، وينخفض الضغط بالقرب من مكان تحرُّك الماء سريعًا حول حافة البزبوز الضغط الخارجي الأكبر يدفع التيار صوب الحافة. وإذا كانت سرعة التيار متوسطة فسوف يُدفع التيار حول الحافة قبل أن يتحرّر ويتقوس للخلف صوب الإبريق.
وإذا تدفق الماء بمزيد من البطء فإنَّ آخر نقطة يلمس فيها الماء البزبوز يمكن أن تتحول إلى الجانب السفلي من البزبوز. ويُعزى هذا الالتصاق عادةً إلى الانجذاب التبادلي بين جزيئات الماء وجزيئات البزبوز. يُفَسَّر هذا الأمر تفسيرًا غير دقيق على أنه راجع إلى التوتر السطحي»، ويُوصف عادة كمثال على «التبليل». إلا أن السبب الرئيسي لالتفاف التيار حول الحافة ونزوله من البزبوز هو أن ضغط الهواء يدفع التيار نحو البزبوز وحتى عند تغطية الجانب السفلي للبزبوز بالزبد لتقليل تجاذب الجزيئات والتخلص من التبليل، سيظلُّ التيار يلتف حول الحافة وينزل ملامسا للبزبوز. تحدّد عوامل كثيرة مكان تحرُّر التيار من البزبوز. وإذا أجريت تجربة بإبريق شاي معين ومعدل تدفق معين للماء، فمن الممكن أن تختلف المسافة التي يمكن أن يقطعها الماء عبر الجانب السفلي من الإبريق من تجربة لأخرى. وللتخلص من تأثير إبريق الشاي من الممكن أن يكون للبزبوز ثُقب صغير على جانبه السفلي قُرب الحافة. وعندما يصل التيار إلى الثقب سيعمل التغير المفاجئ في انحناء السطح على انفصال التيار (فيعرقل التيار). يُستخدم أسلوب مشابه في حواف النوافذ للتغلب على تأثير إبريق الشاي عندما يتدفّق ماء المطر أسفل الحافة ويكون من الممكن أن يدخل إلى نقطة غير محمية من التسرب في الجدار؛ إذ يحتوي الجانب السفلي من حافة النافذة على شق عمودي ضيق يجعل الماء ينفصل عن حافة النافذة. وللتغلب على تأثير الإبريق عند صب أي سائل من إناء الطبخ المعدني. مثلا، ضع سكينًا أو قضيبًا عموديا على مكان مُغادرة السائل للإناء. سوف يلتصق السائل بالسكين أو القضيب أثناء نزوله عليه بدلا من التدفق لأسفل خارج الإناء. يمكن أن نرى تأثير إبريق الشاي في بعض نوافير المياه حيث يفيض الماء على حافة الوعاء ويسيل إما على الجانب السفلي للحافة أو يتقوس للوراء صوب الوعاء كلوح مائي ساقط. وإذا كانت الحافة دائرية، فإن هذا اللوح المائي سيكون سطحًا مُغلقًا يُدعى (جرس الماء).
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
