تسجيل الدخول

تسجيل

الموائع المتسلقة للقضبان(تأثير فايسنبرج في الموائع المرنة)

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص310

2025-08-06

674

إذا وضعت قضيبًا دوارًا في إناء ماء عميق، فسيجعل القضيب الماء يدور مكونا دوامة تمتد الأسفل القضيب. لكن إذا وضعت بدل الماء بياض بيض أو مُعالج زيت السيارات إس تي بي أو غيرها من الموائع،« فلماذا يتسلق» المائع الدوار القضيب متبعا السلوك الذي يُطلق عليه «تأثير فايسنبرج»؟

شكل 18-2: بند 2-60: تيار شامبو هابط يبدو وكأنه يرتد عن كومة شامبو.

الجواب: ميل موائع معينة إلى التسلُّق يعود إلى الطريقة التي يدفع بها القضيب المائع إلى الدوران لرؤية تأثير القص تخيل أن المائع موجود في طبقات أسطوانية متمركزة حول القضيب. إن دوران القضيب يسحب أيضًا الطبقة الداخلية إلى الدوران. وتنزلق هذه الطبقة الأسطوانية أمام الطبقة التالية، وتسحبها إلى الدوران. وهكذا، ينجز المائع إلى الدوران طبقةً تلو الأخرى. ونظرًا لأن الحركة تنشأ عن السحب والانزلاق، فإنه يُمكن القول إنَّ الطبقات تخضع للقص عندما يكون المائع هو الماء، لا يتجاوز نجاح القص الطبقات الأولى القليلة؛ ومن ثم يقل الدوران كلما اتجهنا للخارج، أما في هذه الأنواع الخاصة من الموائع فالجزيئات لا تكون متماسكة فحسب بل متداخلة للغاية، حتى إنها تتصرف مثل الشرائط المطاطية؛ فعندما يدور القضيب يلف هذه الشرائط بحيث تنسحب نحو القضيب ثم إلى أعلاه.