«Эффект чайника», когда вода проливается мимо чашки

Ученые смогли объяснить так называемый «эффект чайника». Это ситуация, когда при слишком медленном переливании жидкость стекает по стенке посуды, а не образует поток. Из-за этого, как правило, вся вода оказывается на столе. Результаты исследования опубликованы в Journal of Fluid Mechanics.

Данное физическое явление впервые описал в 1965 году пионер реологии Маркус Райнер. Он уже тогда проводил исследования текучей материи. Но только сейчас команде из Венского технологического университета удалось разработать полное теоретическое понимание того, почему возникает такой эффект.

Оказалось, что ключ к разгадке эффекта в следующем: все зависит от того, как на нижней стороне края носика образуется капля. Точнее, от ее размера, на который влияет скорость разливания чая. Если она падает ниже критического порога, капля становится достаточно большой, чтобы направить весь поток вокруг края носика.

Наряду с моделированием эффекта ученые также засняли на высокоскоростные камеры процесс разлива чая с разной скоростью, что позволило им подтвердить свою теорию. Еще исследователи объяснили, что чем меньше угол или чем более смачиваемый материал чайника, тем больше замедляется отрыв потока жидкости от носика.

Они также рассмотрели степень влияния гравитации на эффект чайника, и в итоге они пришли к выводу, что по сравнению с другими задействованными силами она не играет решающей роли. Фактически, сила тяжести лишь определяет, в каком направлении направлена струя жидкости, но не имеет значения для развития этого эффекта как такового.