▶ видео
Загружаем изображение…
Загружаем изображение…
Размешайте чай ложкой и посмотрите, куда соберутся чаинки. Казалось бы, вращение должно расшвырять их к стенкам - центробежная сила же. А они, наоборот, стягиваются аккуратной горкой в самый центр дна. Этот пустяк объяснил не кто-нибудь, а Альберт Эйнштейн.
Всё дело в трении о дно и стенки. У дна вода тормозится и крутится медленнее, чем у поверхности. Быструю верхнюю воду центробежная сила отжимает к стенкам сильнее, чем медленную нижнюю. Из-за этого возникает круговорот в вертикальной плоскости: у стенок вода идёт вниз, по дну - к центру, а в середине поднимается вверх. Этот донный поток "к центру" и сгребает тяжёлые чаинки в кучку посередине.
Эйнштейн описал это в статье 1926 года - и вовсе не ради чая. Статья начинается прямо с чашки: "Начну с небольшого опыта, который любой может легко повторить". А дальше тем же круговоротом он объясняет, почему реки со временем виляют и подмывают свои берега (Die Naturwissenschaften, 1926: https://doi.org/10.1007/BF01510300, английский перевод: https://www.ias.ac.in/article/fulltext/reso/005/03/0105-0108).
Хотя первым разгадку нашёл не Эйнштейн. Ещё в 1857 году британский инженер Джеймс Томсон, брат лорда Кельвина, понял, что круговорот в чашке запускает именно трение о дно, - почти за 70 лет до Эйнштейна (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10672922/).
P.S. Картинки и анимация к посту взяты из статьи про парадокс чайного листа в Википедии: https://en.wikipedia.org/wiki/Tea_leaf_paradox. На анимации видно, как чаинки собираются посередине дна, а не вдоль краёв. На схеме синяя линия - вторичное течение, которое сгоняет чаинки к середине дна. На фотографии - вторичное течение в модели речного изгиба (А. Я. Милович, 1913, поток справа налево): придонные линии тока подкрашены краской из пипетки. Эту фотографию в 1914 году привёл в своей работе "О движении воды на повороте реки" Николай Жуковский ("Математический сборник", т. 29; перепечатано в 4-м томе его собрания сочинений, 1937, с. 193-216 - к сожалению, URL, по которому бы можно было получить доступ к данному сборнику, я не смог найти).
Всё дело в трении о дно и стенки. У дна вода тормозится и крутится медленнее, чем у поверхности. Быструю верхнюю воду центробежная сила отжимает к стенкам сильнее, чем медленную нижнюю. Из-за этого возникает круговорот в вертикальной плоскости: у стенок вода идёт вниз, по дну - к центру, а в середине поднимается вверх. Этот донный поток "к центру" и сгребает тяжёлые чаинки в кучку посередине.
Эйнштейн описал это в статье 1926 года - и вовсе не ради чая. Статья начинается прямо с чашки: "Начну с небольшого опыта, который любой может легко повторить". А дальше тем же круговоротом он объясняет, почему реки со временем виляют и подмывают свои берега (Die Naturwissenschaften, 1926: https://doi.org/10.1007/BF01510300, английский перевод: https://www.ias.ac.in/article/fulltext/reso/005/03/0105-0108).
Хотя первым разгадку нашёл не Эйнштейн. Ещё в 1857 году британский инженер Джеймс Томсон, брат лорда Кельвина, понял, что круговорот в чашке запускает именно трение о дно, - почти за 70 лет до Эйнштейна (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10672922/).
P.S. Картинки и анимация к посту взяты из статьи про парадокс чайного листа в Википедии: https://en.wikipedia.org/wiki/Tea_leaf_paradox. На анимации видно, как чаинки собираются посередине дна, а не вдоль краёв. На схеме синяя линия - вторичное течение, которое сгоняет чаинки к середине дна. На фотографии - вторичное течение в модели речного изгиба (А. Я. Милович, 1913, поток справа налево): придонные линии тока подкрашены краской из пипетки. Эту фотографию в 1914 году привёл в своей работе "О движении воды на повороте реки" Николай Жуковский ("Математический сборник", т. 29; перепечатано в 4-м томе его собрания сочинений, 1937, с. 193-216 - к сожалению, URL, по которому бы можно было получить доступ к данному сборнику, я не смог найти).
Просмотры: 2