منو
 کاربر Online
918 کاربر online

شکل طبیعی مایعات

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > حرارت و ترمودینامیک > مکانیک سیالات
(cached)

دید کلی

از دوران کودکی تاکنون همواره با این مساله روبرو بوده‌ایم که مایع حالتی از ماده است که شکل بخصوصی ندارد و در هر ظرفی ریخته شود شکل آن ظرف را به خود می‌گیرد. اما این درست نیست!

یک آزمایش

بوسیله سرنگ قدری روغن زیتون در محلول آب و الکل بریزید. پدیده عجیبی خواهید دید، روغن زیتون جمع می‌شود و به شکل قطره گرد بزرگی در می‌آید که نه پایین می‌رود و نه بالا می‌آید، بلکه بی‌حرکت و معلق باقی می‌ماند (آزمایش را در ظرفی با دیواره‌های مسطح انجام دهید تا شکل کره تغییر یافته به نظر نرسد.). آزمایش را باید آرام و با حوصله و با احتیاط انجام داد والا روغن زیتون نه به شکل یک قطره بزرگ ، بلکه به شکل چند قطره کوچک در می‌آید. هر چند در این صورت هم آزمایش به حد کافی جالب است.

ولی آزمایش با این به پایان نمی‌رسد. یک میله چوبی بلند یا یک تکه سیم را از مرکز کره روغنی بگذرانید و میله یا سیم را بچرخانید. کره روغنی نیز با میله به چرخش در می‌آید (اگر میله را از مرکز یک دایره مقوایی کوچک روغن اندود بگذرانید، بطوریکه تمام دایره متوایی در داخل کره روغنی قرار گیرد، آزمایش بهتر انجام می شود.). کره در اثر چرخش ابتدا به تدریج پهن می‌شود و بعد پس از چند ثانیه حلقه‌ای از آن جدا می‌شود. سپس این حلقه پاره و به چند قسمت تقسیم می‌شود، اما این قسمت‌ها تکه‌های بی‌شکل نیستند، بلکه قطره‌های کروی شکلی هستند که در اطراف کره مرکزی به چرخش خود ادامه می‌دهند.

آزمایش دیگر

یک استکان کوچک را آب بکشید و پر از روغن زیتون کنید. سپس آن را توی استکان بزرگتری قرار دهید. روغن را به آنستگی در استکان بزرگتر ، به قدر الکل بریزید تا استکان کوچک کاملا درون الکل قرار گیرد. سپس آهسته با قاشق به دیواره استکان بزرگ قطره قطره آب بریزید.

سطح روغن زیتون در استکان کوچک محدب می‌شود، به تدریج تحدب افزایش می‌یابد و وقتی به اندازه کافی آب ریختید روغن به شکل کره بزرگی از استکان کوچک بیرون می‌آید و در آب و الکل معلق می‌ماند.

حقیقت چیست؟

حقیقت این است که آنچه که موجب می‌شود که وقتی مایع را در ظرفی می‌ریزیم شکل آن ظرف را به خود بگیرد، نیروی ثقل است. برای اینکه شکل حقیقی مایعات را ببینیم باید کاری کنیم که برآیند نیروهای وارد بر آن صفر باشد. بهترین کار این است که سعی کنیم مایع را به نحوی معلق کنیم.

چنانچه مایعی در داخل مایع دیگری که چگالی آنها مساوی است، قرار دهیم، طبق قانون ارشمیدس وزن خود را از دست می‌دهد و گویی حالت بی‌وزن ایجاد می‌شود و نیروی ثقل بر آن اثر نمی‌کند چون برآیند نیروهای وارد بر روغن زیتون ، یعنی نیروی ارشمیدس و نیروی وزن صفر شده و روغن زیتون معلق می‌ماند. آنوقت می‌بینیم که مایع به شکل طبیعی خود، یعنی به شکل یک کره در می‌آید!

همچنین ببینید



تعداد بازدید ها: 11725


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..