Kérdés: Amikor kinyitok egy tejes dobozt, gyorsan kell kiöntenem a folyadékot, hogy a poharamba folyjon. Ha túl lassan billentem meg a dobozt, a tej a doboz oldalán folyik le, és a lábamra vagy a padlóra csurog. A naracslével ugyanez a helyzet. Mi ragasztja a folyadékot a dobozhoz, amikor lassan öntjük ki?


1. válasz: Amikor a folyadék dobozát megdöntjük kitöltés közben, a folyadék felülete megemelkedik a nyíláshoz képest. Ezért a felszín és a nyílás között nyomáskülönbség jön létre, a folyadék emiatt ömlik ki. A nyomás mellett felületi feszültség is hat a folyadékra: ez a folyadékot a doboz felületéhez húzza. Ha a folyadékot gyorsan öntjük ki, a nyomás sokkal nagyobb hatást fejt ki, mint a felületi feszültség, és a folyadék úgy távozik a dobozból, ahogy elvárjuk: megjósolható (parabola) görbe mentén kerül a pohárba.

Ha azonban lassan töltjük ki a folyadékot, elérhetünk egy ponthoz, ahol a felületi feszültség már elég ahhoz, hogy eltérítse a folyadéksugár útját, és a folyadék a doboz felsõ lapjához tapadjon (ha a doboz fedele lapos). Ha a folyadék egyszer már a felülethez tapadt, a felületi feszültség és a Coanda-effektus néven ismert jelenség miatt a folyadéksugár továbbra is azon igyekszik, hogy megtapadjon. A Coanda-effektus akkor lép fel, ha a domború felületen haladó folyadéksugár (mint például az a csapból kiáramló víz, amely egy kanál hátlapján csurog le) olyan belsõ nyomóerõket ébreszt, amelyek a sugarat a felülethez "szívják".

A felületi feszültség és a Coanda-effektus együttes hatására térül el a folyadék a doboz oldala felé, és ennek köszönhetõ, hogy a legnagyobb része az ember cipõjén köt ki.

Ha a doboz tele van, a folyadék helyett bebugyborékoló levegõ a folyadéksugarat megremegteti, ezért  a sugár még többé-kevésbé gyors öntéskor is idõrõl idõre a felülethez tapad (és a cipõt áztatja).

B. C.
Aerospace Division
School of Engineering University of Manchester



2. válasz: A Coanda-effektust a román Henri Coandáról (18861972) nevezték el. Õ találta fel a két robbanóteres sugárhajtású repülõgépet. A repülõgéptörzs mindkét oldalára szerelt egy-egy robbanóteret, amely hátrafelé mutatott.  Felszálláskor rémülten tapasztalta, hogy a lángsugár nem maradt egyenes, hanem a gép mentén, a farokig a géptörzs oldalához tapadt. Ennek a hatásnak is köszönhetõ, hogy Coanda neve fennmaradt.

Körülbelül 30 évvel ezelõtt a Coanda-effektust egy áramlási vezérlõrendszerben alkalmazták: egy kis sugárral bírták rá a fõ áramot, hogy távolodjék el attól a felülettõl, amelyhez hozzátapadt és másik felület mentén mozogjon.

J. W.
Stourbridge,
West Midlands


A Coanda, az 1910-ben készült, elsõ igazi sugárhajtású repülõgép képe a http://www.allstar.fiu.edu/aero/coanda.htm címen is látható. A következõ válasz egyszerû kísérletet ír le a jelenség bemutatására.

Szerkesztõség (New Scientist)


3. válasz: A folyadékok és gázok áramlásuk során gyakran csavarodnak a felületek köré. Egy érdekes kísérlettel is szemléltethetjük ezt a hatást. Vegyünk egy függõleges hengert (például egy mosogatószeres palackot vagy egy boros üveget) és helyezzünk mögé  egy égõ gyertyát. Ha a palackra fújunk, a gyertya elalszik, mert a levegõáram "megkerüli" a palackot.

R. H.
Ipswich


Vissza a kérdésekhez
The Last Word Archive
Copyright New Scientist, RBI Limited 1998
For more science news and views, check out New Scientist Planet Science