Автор Тема: Многоугольники в ведре  (Прочитано 3107 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн CD_Eater

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1906
    • Просмотр профиля
Многоугольники в ведре
« : 25 Март 2012, 17:09:08 »
Если на дно круглого ведра с водой поместить круглый вращающийся диск, то раскручивая воду, он будет создавать на её поверхности правильные многоугольники, количество сторон зависит от скорости вращения диска.  В вершинах многоугольника будут вихри.



Объясните явление

Оффлайн hripunov

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 5496
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Многоугольники в ведре
« Ответ #1 : 26 Март 2012, 13:09:26 »
По-видимому, такая форма связана с завихрениями потоков.
На массу воды действует гравитация, центробежная сила( из-за которой жидкость отбрасывается к стенкам сосуда, обнажая площадку в центре дна).
Кроме того, вращающееся дно увлекает прилегающие частицы воды, заставляя поток вращаться в том же направлении. Стенки сосуда стационарны, соответственно торомозят прилегающие массы воды , или практически вращают их в противоположном направлении.
 Встречные потоки неизбежно порождают образование завихрений.
Самое удивительное - упорядоченная форма этих завихрений. Ее можно уподобить упорядоченности, например, "ряби на воде", когда в зависимости от силы дуновения ветра,  имеет определенный шаг и высоту....
Схемка очень примерна и не отражает всей сложности процесса:
Сеня! По-быстрому объясни товарищу, почему Володька сбрил усы!...

Оффлайн CD_Eater

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1906
    • Просмотр профиля
Re: Многоугольники в ведре
« Ответ #2 : 26 Март 2012, 13:23:18 »
да, вихри, но почему получается стабильная картина, почему многоугольник правильный и не разрушается?

на самом деле учёные не могут пока это объяснить
аналогичное явление наблюдается на сатурне
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0

Оффлайн YERokez

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 42
    • Просмотр профиля
Re: Многоугольники в ведре
« Ответ #3 : 26 Март 2012, 22:57:17 »
1) Идеальное круглое ведро...
2) Идеальный круглый вращающийся диск и я надеюсь отцентрированный

Не может быть многоугольника....
Должен быть круг и только... Поскольку нет приоритета одной точки от другой (или вектора)
Хотя круг это правильный многоугольник с количеством углов стремящимся к бесконечности....
А на Сатурне видимо не все ИДЕАЛЬНО....

Оффлайн hripunov

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 5496
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Многоугольники в ведре
« Ответ #4 : 26 Март 2012, 23:56:54 »
1) Идеальное круглое ведро...
2) Идеальный круглый вращающийся диск и я надеюсь отцентрированный

Не может быть многоугольника....
Должен быть круг и только... Поскольку нет приоритета одной точки от другой (или вектора)
Хотя круг это правильный многоугольник с количеством углов стремящимся к бесконечности....
А на Сатурне видимо не все ИДЕАЛЬНО....


Если применить схожую логику для случая с гладкой поверхностью  воды, вдоль которой дует ветер, то получится, что не может быть волн, т.к. все частички на поверхности воды и все частички в потоке воздуха одинаковы и ни одна не имеет приоритета.
Но волны образуются.

По-моему, в этом эксперименте (с ведром),  как раз невозможно без образования нескольких очагов завихрений . Где соприкасаются потоки, имеющие разную скорость, там завихрения неизбежны. Существование одного завихрения в таком эксперименте невозможно, потому что тогда как раз нарушится принцип "равноправия" . А существование таких завихрений, расположенных по точкам вершин "равновесной фигуры" как раз соответствует выдвинутому Вами "принципу паритета...
« Последнее редактирование: 27 Март 2012, 01:36:07 от hripunov »
Сеня! По-быстрому объясни товарищу, почему Володька сбрил усы!...

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1462
    • Просмотр профиля
Re: Многоугольники в ведре
« Ответ #5 : 11 Июль 2016, 13:00:51 »
Эта картинка очень напоминает вид рулона туалетной бумаги без картонной сердцевины (см. картинку). Мягкая бумага испытывает равномерное сжатие со всех сторон со стороны натянутых внешних слоёв, и "впучивается" вовнутрь. Я думаю, с физической точки зрения, это аналогичные эффекты. Здесь стенки ведра как бы снаружи давят на воду. Центробежная сила и сила реакции со стороны стенок конкурируют, и бедная вода, не зная куда деваться и какой же из двух сил поддаться, находится в состоянии неустойчивого равновесия - отсюда и не "плоская" поверхность. И, в результате, аналогично бумаге, по принципу пчелиных сот, поверхность воды уродуется неожиданным для нас образом.
 А может быть там макроволна бежит вдоль внутренней поверхности ведра, и превращается в стоячую волну с целым кол-вом полуволн на длину окружности.
« Последнее редактирование: 11 Июль 2016, 13:42:11 от Ygrek »
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.