Oct
27
2007
در پست قبلی پرسیده بودم که چرا هنگام همزدن چای در لیوان، تفالهی چای وسط لیوان جمع میشود. بعضی دوستان در کامنتهای پست قبل جواب را گفتند. من در این پست جوابی را که درکاش برای خودم سادهتر بود، مینویسم.
جواب این مسئله بهخاطر اصطکاک آب با کف لیوان است. وقتی چای را هم میزنید، سرعت چرخش آب در همهجای لیوان یکی نیست. سرعت چرخش آب در سطح لیوان بیشتر از سرعت چرخش آب در کف لیوان است، همآنطور که شکل سمت چپ نشان میدهد. بههماینخاطر، نیروی گریز از مرکز در سطح آب قویتر است و هرچه بهطرف کف لیوان میرویم، نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش آب ضعیف میشود. این اختلاف باعث میشود که یک جریان ثانوی در لیوان درست شود. جریان ثانوی ناشی از هم زدن چای را در شکل سمت راست کشیدهام. همآنطور که میبینید، در کف لیوان جریان آب از دیواره به سمت مرکز است. هماین جریان باعث میشود که تفالهی چای در وسط لیوان جمع شود.
اگر به دو شکل بالا نگاه کنید، متوجه میشود که ذرات آب داخل لیوان روی یک مسیر دایرهای ساده حرکت نمیکنند. ترکیب دو حرکت بالا یک مسیر مارپیچی پیچیده است.
توضیح تکمیلی: بعضی دوستان گفتند که اولین بار آینشتاین به این سوآل جواب داد. چون خودم هم کنجکاو بودم، با کمی جستجو داستان اصلی را پیدا کردم. داستان این بود که یک روز همسر شرودینگر از او میپرسد که چرا تفالهی چای در وسط فنجان جمع میشود. شرودینگر هرچه فکر میکند جواب قانعکنندهای به ذهناش نمیرسد. مدتی بعد آینشاین به خانهی آنها میرود و شرودینگر این سوآل را برای او مطرح میکند. آینشتاین هم علت این پدیده را برای همسر شرودینگر شرح میدهد. این داستان در سال ۱۹۲۶ اتفاق افتاد و کتاب Riddles in Your Teacup ماجرا را بهتفصیل شرح میدهد.