ПАРАДОКС ЧАЙНОГО ЛИСТА

Итак, держим в руках чашку с плоским дном, наполненную чаем. На дне нашей чашки плавают несколько чаинок. Размешиваем чай, вынимаем ложечку. Кусочек сахара растворился, воронка с поверхности исчезла, а чаинки упорно  ползут по дну к центру.

Спор о том, что же происходит с чаинками уже, по всей видимости, стал одним из самых длинных в истории физики и скоро отметит свой 90-летний юбилей.

Статья Альберта Эйнштейна  с описанием данного эффекта  “Причины образования извилин в руслах рек и так называемый закон Бера” была опубликована в журнале Die Naturwissenschaften в 1926 году (ниже ссылки на оригинал статьи и русский перевод).

 Die Naturwissenschaften Albert Einstein Deutch      Die Naturwissenschaften Albert Einstein RUS

 По запросу “почему чаинки собираются в центре чашки” поисковая системы выдаст внушительное  количество ссылок на страницы с различными мнениями по вопросу, в форме обсуждений  видео и даже в стихах, например:

 physbook.ru    stihi.ru    newtheory.ru    zakroiteduet.ru

Красивое видео по данному вопросу под замечательную музыку из балета «Коппелия, или Красавица с голубыми глазами» французского композитора Клемана Филибера Лео Делиба -)

Вместе с тем, предлагаем следующее, простое объяснение данного эффекта: Представьте бегущий ручей. По поверхности воды, вниз по течению плывет несколько листьев, по дну передвигаются песчинки и мелкие камушки. Максимальная скорость потока воды – по центру ручья, ближе к берегу она снижается. И листья и песчинки стремятся двигаться в потоке с максимальной скоростью, посередине ручья. Это явление принято называть эффектом эжекции

То же самое явление можно наблюдать, внимательно присмотревшись к поведению чаинок. После того, как мы размешаем чай и вынем ложечку, пару секунд чаинки будут двигаются хаотично, а затем перестроятся и начнут вращаться ближе к стенкам чашки, в потоке с максимальной линейной скоростью.

Дальше происходит то же, что и в ручье – жидкость, из за трения о стенки чашки, начинает замедляться  и максимальной становится скорость потока, который располагается немного ближе к центру. Чаинки устремляются туда. Затем и этот поток замедляется – и чаинки снова сдвигаются немного ближе к центру.

В результате чаинки приближаются к центру чашки и располагаются вокруг него плотным кольцом. Из за трения потока о дно чашки чаинки иногда немного приподнимаются со дна (в поток с чуть более высокой скоростью) – и в конце концов останавливаются над центром чашки в виде пирамиды.

За время всех проведенных экспериментов нам ни разу не удалось зафиксировать движение чаинок по траектории в форме восьмерки, гриба и т.п.

P.S. Мы сознательно не используем графические или видео материалы, иллюстрирующие представленное объяснение и предлагаем Вам провести практическое исследование самостоятельно. Наиболее удачным команда ARTOFNATION признала эксперимент с малиновым варением.

Comments are closed.