كيف يُطلق المدخّن حلقة دخان؟ لماذا تتمدد حلقة الدخان إذا اقتربت من الجدار؟ كيف يُنتج الدولفين حلقة هواء مشابهة في الماء؟

الجواب: الحلقة الدخانية هي( دوامة حلقية) صادرة عن طريق نفث قوي من فم مليء بالدخان. عندما ينطلق الدخان والهواء عبر فتحة الفم الدائرية، يميل التدفق قُرب الشفاه إلى التباطؤ بسبب الاحتكاك؛ ومن ثمَّ يسبقه التدفق عبر مركز الفتحة. يتسبب هذا في جعل التدفق ينحني للخارج حول الشّفاه، ومن ثَم تبدأ حركة الدوامة. في هذه الحالة يعمل الدخان عمل المادة الكاشفة بحيث يجعل حركة الهواء مرئية. وإذا اقتربت الحلقة الدُّخانية من الجدار، فإن احتكاك تدفق الهواء بالجدار يجعل الحلقة تتمدد ويقل معدل التواء الهواء على نحو شبيه بانخفاض معدل دوران المتزلج على الجليد حول نقطة ما عندما يفرد ذراعيه للخارج.

يُحبُّ الدولفين أيضًا اللعب بالدوامة الحلقية، ويُمكن أن يُنتج واحدةً بعدة طرق. إليكم الطريقة الأكثر شيوعًا على الأرجح، وفيها يسبح الدولفين على جانبه وهو يُقلب زعنفة الذيل الرأسية (في هذه اللحظة من جانب إلى آخر. أثناء تحرك الزعنفة في الماء يتباطأ التدفق المجاور للزعنفة بفعل الاحتكاك، فيؤدي إلى حركة منحنية تتطور إلى دوامة حلقية على مسطح رأسي. ينقلب الدولفين ويُوجه فتحة النفث إلى الدوامة الحلقية، وينفث الهواء في قلب الدوامة حيث يتوزّع سريعًا عبر الدوامة. يؤثر الهواء على طفو الدوامة ويعمل أيضًا عمل المادة الكاشفة. قد يلعب الدولفين بالدوامة عن طريق تعقبها، والسباحة داخلها وإنتاج دوّامة حلقية أخرى للتفاعل معها، أو قد يكسر جزءًا منها فيلتف مكونا دوامة حلقية فرعية أصغر. في حجرة الدراسة يُمكن تكوين الدوامة من خلال المدفع الهوائي»، وهو عبارة عن صندوق به فتحة دائرية في المقدمة وغطاء مرن (مثل كيس القمامة البلاستيكي)

شكل 2-13: بند 2-40: حلقة دخان مُتعقِّبة تمر خلال حلقة دخان قائدة.

موضوع على الظهر المفتوح نوعا ما. عند سحب الغطاء المرن للخلف وإطلاقه فإنه يدفع تيار هواء من خلال الفتحة الدائرية. وكما هي الحال مع نفث حلقة الدخان، فإن التدفق يكون دوامة حلقية لكن دون مساعدة المادة الكاشفة وباستخدام المدفع الهوائي يمكن أن تفاجئ شخصًا في الغرفة حين يرى دوامة حلقية كبيرة تقترب منه دون سابق إنذار. يمكن تكوين الدوّامة الحلقية أيضًا من خلال إسقاط قطرة في مائع من نوعها أو في مائع يمكن أن تختلط به مع ارتطام القطرة واختراقها للمائع فإنها تكون دوامة حلقية.

ومن السهل رؤية هذا التكون إذا كانت القطرة تحتوي على كمية صغيرة من الصباغ. وإذا تبعت دوامة حلقية دوامةً أخرى، وكانتا متمركزتين نسبيًّا على المحور نفسه، فإن الدوامة المتعقِّبة يمكن أن تلحق بالدوامة القائدة. واعتمادًا على الظروف، من الممكن أن تندمج الدوامتان لتُكوّنا دوامة واحدة أو يمكن أن تلعبا اللعبة التالية (انظر شكل 13-2)؛ إذ تتقلص الدوامة المتعقبة وتدور بمعدل أسرع في حين تتمدد الدوامة القائدة وتدور بمعدل أبطأ. بعد ذلك تمرُّ الدوامة المتعقبة عبر الدوامة القائدة وتُصبح القائدة الجديدة. ويمكن أن يحدث هذا التبادل المتخطي مرات عديدة. يمكنك أن ترى تخطيًا مماثلا إذا أسقطت قطرة ثانية في سائل سريعًا بعد دخول القطرة الأولى في السائل. وإذا تحولت كلُّ قطرة إلى دوامة حلقية، فإن الدوامة الثانية لا بدَّ أن تمر خلال الدوامة الأولى.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

وفد العتبة العباسية المقدسة يزور قضاء آمرلي ويشيد بجهود أهاليه في دعم الشعبين الإيراني واللبناني

قسم التطوير يقيم دورة عن أخلاقيات المهنة ضمن البرنامج التأهيلي لمنتسبي العتبة العباسية المقدسة الجدد

شعبة التوجيه الديني النسوي تحيي ذكرى ولادة الإمام الرضا (عليه السلام)

في ذكرى ولادته.. قسم الشؤون الدينية يستذكر فضائل الإمام الرضا (عليه السلام)

المزيد

الآخبار الصحية

أطعمة مفيدة وأخرى ضارة للأسنان

دراسة تكشف تأثيرا خفيا لتناول المانجو والأفوكادو معاً

لكسر الإدمان وحماية الصحة.. بدائل طبيعية للسكر المعالج

قرار تاريخي في بريطانيا.. منع التدخين تماما لمواليد 2008

المزيد

الآخبار التكنلوجية

10 أخطاء يومية تدمّر سيارتك ومحركها بصمت: كيف تحافظ عليها؟

روسيا.. تطوير هيدروجيل حيوي لتحسين كفاءة الري وتنظيم رطوبة التربة

حل لغز البرق البركاني ؟

تطبيق ذكاء اصطناعي يتصفح الإنترنت ومنصات التواصل بدلا عنك !

المزيد

مواضيع ذات صلة

لم تقع الأشياء؟ الجذب عن بعد

القانون الثاني لنيوتن

الهندسة والتجربة

خارج المصعد وداخله

جملة المقارنة (المرجع)

تحويلات المتجهات

درجات الحرية

حفظ الطاقة

حفظ كمية الحركة الزاوية

حفظ كمية الحركة الخطية

الحركة الكوكبية في نظرية نيوتن

القانون الثالث لنيوتن