فيديو السؤال: التعرف على السريان المستقر الفيزياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

هل سريان المائع في الشكل الآتي مضطرب في أي جزء من السريان؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نفهم كيف يمكن تمثيل سريان هذا المائع عن طريق هذه الأسهم الزرقاء، وما يعنيه السريان المضطرب.

لعلنا نتذكر أنه يمكننا تمثيل الحركة الكلية للمائع من خلال تمثيل حركة طبقاته المختلفة باستخدام خطوط الانسياب، وهو ما توضحه الأسهم الزرقاء هنا. يمكن أن تسري طبقات المائع المختلفة بسرعات مختلفة وفي اتجاهات مختلفة.

قد يكون تمثيل المائع من الناحية الكمية عملية معقدة جدًّا. لكننا قادرون على وصف سريان المائع من الناحية الكيفية من خلال مراقبة خطوط الانسياب ووصف السريان بأنه مستقر أو مضطرب. هذان المصطلحان متضادان. يكون سريان المائع المستقر منظمًا وسلسًا. ويمكننا ملاحظة ذلك في أي مائع تتحرك طبقاته بوجه عام في الاتجاه نفسه وبالسرعة نفسها. عندما تفصل بين طبقات المائع المسافة نفسها، يمكننا القول إنه لا يوجد بينها فرق كبير في السرعة. وعلى العكس من ذلك، يكون سريان المائع المضطرب فوضويًّا. ونلاحظ وجود اضطراب في المائع الذي تغير طبقاته سرعتها واتجاهها بسرعة، كما هو موضح من خلال خطوط الانسياب الأكثر انحناء أو تزاحمًا معًا.

حسنًا، يطلب منا هذا السؤال تحديد إذا ما كان المائع الموضح في الشكل مضطربًا عند أي نقطة في سريانه. لذا دعونا نلق نظرة فاحصة عليه. بوجه عام، يمكننا ملاحظة أن اتجاه السريان يتغير؛ لأن المائع يتحرك حول انحناء. لكن هذا لا يعني بالضرورة أن السريان مضطرب. نلاحظ أن كل طبقة من المائع تغير اتجاهها بالمقدار نفسه. ومن ثم، تظل المسافة نفسها بين خطوط الانسياب دائمًا.

وعليه، فإن طبقات المائع ليست لها اتجاهات مختلفة بعضها بالنسبة إلى بعض. وهذا يوضح لنا أن طبقات المائع تتحرك معًا بطريقة منظمة ودقيقة. ومن ثم السريان هنا مستقر، وليس مضطربًا. إذن، الإجابة عن هذا السؤال هي لا. سريان المائع الموضح في الشكل ليس مضطربًا في أي جزء من السريان.