Jak działa pływająca klepsydra?

pływająca klepsydra
giphy.com

Pływająca klepsydra

Pomysł na ten wpis zrodził się po tym jak na jednym z obserwowanych facebookowych profili zauważyłem wciągającą animację, przedstawiającą pływającą klepsydrę. Klepsydra zanurzona jest w cylindrze z cieczą, początkowo znajduje się na dnie cylindra. Po pewnym czasie gdy odpowiednia ilość piasku przesypie się z górnej komory do dolnej, klepsydra unosi się w cylindrze. Efekt wydaje się niemożliwy na pierwszy rzut oka. Intuicja podpowiada, że albo coś unosi się w otaczającym go płynie dzięki sile wyporu, albo idzie na dno. W jaki sposób rearanżacja piasku wewnątrz klepsydry miałaby wpływać na jej pływalność?

Jak to działa

pływająca klepsydra

Otóż wszystkiemu winne jest tarcie. Klepsydra jako całość, bez względu na ułożenie piasku wewnątrz posiada tak dobraną masę względem swojej objętości, że unosi się w płynie w którym jest zanurzona. Jednak gdy klepsydra znajduje się na dnie cylindra, a piasek w klepsydrze w jej górnym naczyniu, środek ciężkości klepsydry znajduje się powyżej jej środka geometrycznego. Cały układ ma tendencję do przechylania się. W związku z tym występuje tarcie między klepsydrą, a ścianką cylindra, które uniemożliwia przesuwanie się klepsydry wewnątrz cylindra. Gdy piasek przesypuje się  się do dolnego naczynia, wraca równowaga układu i klepsydra jest w stanie ułożyć się w taki sposób w cylindrze, aby poruszać się w nim bez tarcia.

 

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

By submitting this form, you accept the Mollom privacy policy.