Чем объяснить возникновение водоворота в раковине ванны?

Почему вода не сливается без вращения? Первый закон Ньютона-чушь
Автор
Сообщение
Пиотровский
#19940 2014-10-31 00:12 GMT

Чем объяснить возникновение водоворота в раковине ванны? Почему вода не сливается без вращения?

Разве факт вращения не противоречит Первому закону Ньютона?

Первый закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчета. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это свойство тела сохранять свою скорость движения неизменной (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы.

материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.


отредактировал(а) Пиотровский : 2014-10-31 17:47 GMT
iskander
#19943 2014-10-31 10:22 GMT

Объяснение длинное с множеством формул, посмотри книги по гидродинамике, истечение жидкости через плоское отверстие. Это явление хорошо изучено и описано.

разомасов
#21272 2015-03-12 08:11 GMT

Движение жидкости через отверстие в ванной надо сравнить с движением жидкости в трубопроводе имеющем сужение. Хотя отверстие и считается плоским, но водоворот возникает только при определенной толщине слоя воды, а это значит, что поток трехмерный. В узкой части трубопровода по законам гидравлики поток ускоряется, значит тоже самое должно произойти в отверстии ванной, но из-за малого осевого расстояния (толщины слоя воды) поток не может ускориться до необходимой величины, поэтому он делает это в образовавшемся водовороте. Если рассматривать отдельную молекулу жидкости движущейся к отверстию, то она находится в положении неустойчивого равновесия, т. е. ей безразлично, в какую сторону начать закручивающие движение, и тут главную роль начинает играть внешнее воздействие - Кареолесово ускорение в разных полушария земли, рельеф поверхности, движение воды в ванной и т..д. Как видите - ничего сложного.


отредактировал(а) разомасов: 2015-03-12 08:18 GMT
Vladimir_
#22233 2015-08-27 18:16 GMT

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Лаборант
#22236 2015-08-28 14:34 GMT

#22233 Vladimir_ :

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Да, раскрученная бутылка водки, выливается из горла быстрее и заливается в другое горло тоже быстрее и с меньшими затратами.

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.

Пиотровский
#22242 2015-08-28 22:47 GMT

#22233 Vladimir_ :

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Имеется закон об ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ВЫГОДЕ?

ВиРа
#22246 2015-09-01 10:47 GMT

#22242 Пиотровский :
#22233 Vladimir_ :

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Имеется закон об ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ВЫГОДЕ?

Для статистических систем это - в терминах энтропии или функционала Людвига Больцмана (Н-теорема)...

Но вопрос-то темы :

откуда берётся момент вращения потока при наличии закона сохранения момента количества движения !?!

Ответ, явно, однозначный:

виновато кориолисово ускорения, -

отсюда сложность математического изложения ...

Возрази, укажи на ошибку форумчанина здесь, — поможешь  Познанию!!! _ Остальное — спам, мусор.

_ _ _ УДАЧИ !

ma-wr
#22305 2015-09-12 21:22 GMT

Всё очень просто. Это результат действия сил инерции.

Скорость вращения вокруг земной ост одного края воронки отличается от скорости вращения другого карая воронки.Получается планетарная передача вращения.

Вязкость воды довольно высокая, достаточная, чтобы её закрутить. В разных полушариях вода закручивается в разные стороны т.к .скорости вращения сторон воронки меняются местами.

Это аналогично закручиванию циклонов и антициклонов.

А сила Кориолиса (или ускорение) результат сложения сил инерции и трения.

marsdmitri
#22605 2015-11-05 03:46 GMT

Водоворот - это трехмерная волна. Ее параметры меняются от времени.

Вода находится под управлением нескольких сил.Это сила тяжести.

Вместо жидкости может быть масло с металлическим порошком, песок, снег, краска, воздух.

Но для каждой среды воронка будет своя. На Луне она будет видна по-другому.

Вы можете подать струю воздуха в воду, пузырьки, плотность воды упадет, но все равно вода будет двигаться именно так.

У воды есть потенциальная энергия и она когда течет, то превращается в кинетическую энергию поступательного, вращательного и колебательного движения.Вода разгоняется.

Затем на нее действует сила вязкого трения(вязкость).У спирта и более вязкого глицерина движение частиц будет по другому.

Затем на воду действует сила давления. На поверхности раковины и в трубе давление отличается друг от друга.

Например, мои соседи пользуются стиральной машинкой, но диаметр труб настолько мал, что вода которая выбрасывается из нее, течет обратно из раковины.Возникает транспортная пробка. Вода не может течь в трубе, если ее расход станет больше допустимого.

Точно также запущенные программы останавливают компьютер.Он зависает. Не может ничего подсчитать.

Формулы, которое это описывают и автомобильные пробки на дорогах одни и те же.

Вода может течь при разряжении воздуха.

Например, в горах она закипит и все равно будет воронка.

На жидкость действует ещё центробежная сила и сила Кориолиса.

Но главной является сила давления и центробежная сила.

Если бы сила тяжести была равна нулю, создавая разряжение в трубе воду бы все равно засасывало.

Это используется в медународной космической станции.

Если раскрутить воду, то можно увеличить расход или даже блокировать, остановить воду.

Это используется в ракетной технике, где давно умеют раскручивать поток и регулировать расход газа, значит и тягу.

В новых унитазах, чтобы экономить воду.

Все силы вместе действуют на воду и создается компромисс.

Вода может двигаться только так.При этом расход воды за секунду через трубу максимален.

Но есть необычный факт. При увеличеннии расхода воронка так меняется, чтобы размыть русло и создать дополнительное сопротивления воде, чтобы расход уменьшился. Поэтому река сама весной наносит камни в русло. Перегораживая русло, если расход становится больше.

Попробуйте воронку сделать в песке с камнями и вы увидите, что при большом расходе вода закупорит отверстие.

Это свойство воды управлять течением называют самоорганизацией. Словно у нее есть ум.

Поэтому все русла рек, например в подмосковье одни и те же, не менялись сотню тысяч лет.

В г. Сочи изменили русло реки. Построили рядом с ней дома.Теперь река подмывает стенки нового русла. Хочет чтобы было по старому и дома грозятся разрушится.

Строители не знали свойства реки. Нельзя менять древние русла рек.

Есть устройства которые используют водоворот.Например, центробежная форсунка.

Воронка может вращаться в любую сторону. По часовой или против часовой стрелке в ванной.

Воронка создает колебания давление в трубе и воды, вихри, она как бы поет.

Это считается вредным и воронку стараются уничтожить

ребрами, сеткой например на ракетах в баках с жидким топливом.

Вы можете почитать популярную книжку Волынского о форсунке и капле.

https://www.litmir.co/br/?b=240674

Можете попробывать заморозить маленькую воронку из воды в школе, облив ее жидким азотом.

И затем посмотреть ее под микроскопом.

Водоворот- это торнадо вверх тормашками.

Но в нём скорость не менее 90 метров в секунду и на вас будет действоавать сила, которая вас может разорвать пополам.

Поэтому никогда не приближайтесь к торнадо.

Он легко вас забросит на высоту 12 этажа за несколько секунд и бросит вниз.

Водоворот описывается несколькими дифференциальными уравнениями в частных производных.

Это уравнение Навье-Стокса(или уравнение сохрания импульса. Это один из законов Ньютона), уравнение сохранения момента импульса, энергии.


отредактировал(а) marsdmitri: 2015-11-11 00:36 GMT
Никола
#23108 2016-01-08 20:53 GMT

"Чем объяснить возникновение водоворота в раковине ванны? Почему вода не сливается без вращения?" - потому что там наименьшее сопротивление от частиц.