Przewróć pałeczkę do góry nogami: kolorowy pył, wirując przemieszcza się w dół, a gwiazdki lecą do góry. Nie powinny i one opadać?
Poczekaj chwilę - prawda, że i gwiazdki opadły?
Ruch pyłu i gwiazdek jest spowolniony przez siły, które nazywamy lepkością. Miód jest bardziej lepki niż woda.
W ,,normalnych'' warunkach, ciała spadają na ziemię z prędkością rosnącą w miarę spadku. W magicznej pałeczce, i pył i gwiazdki poruszają się ,,leniwie'', ,,jak mucha w smole'', ruchem prawie jednostajnym. Oznacza to, że siły powodujące spadek (siła ciężkości minus siła Archimedesa) są prawie w równowadze z oporami ze strony cieczy.
Gwiazdki unoszone są w górę wskutek ruchu cieczy, wypieranej przez opadający w dół pył. Ich zawirowania świadczą, że ruch jest turbulentny.
Wyjaśnijmy to dokładniej.
Dla określenia, kiedy ruch cieczy jest warstwowy (laminarny)
a kiedy turbulentny, służy tzw. liczba Reynoldsa, zależna od lepkości i prędkości
przepływu, wg wzoru
gdzie: ρ - gęstość, v - prędkość kulek (gwiazdek), r - charakterystyczny wymiar liniowy (np. średnica kulki), η - współczynnik lepkości dynamicznej.
Dla Re < 1160 ruch jest laminarny, dla trochę większych wartości przyjmuje się, że ruch jest turbulentny. W magicznej pałeczce, mimo, że prędkość ruchu jest rzędu pojedynczych centymetrów na sekundę, znaczna lepkość cieczy (przypuszczalnie gliceryna) powoduje, że liczba Reynoldsa jest "duża", czyli można oczekiwać, że występują zawirowania.
| Patrz także: inne zabawki, pojęcia i zjawiska związane: | |
| Lepkość: | Kapryśne ciecze | Kropelkowa klepsydra | Lampa Lava | Parostatek puf puf | Suszarka i piłka | Tornado w butelce |
| Przepływy, wiry: | Butelkowa fontanna | Kapryśne ciecze | Lampa Lava | Suszarka i piłka | Tornado w butelce |