تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: تحديد المناطق الموجودة في أنبوب التي يحتمل أن يكون فيها السريان مضطربًا الفيزياء

يتدفق مائع عبر أنبوب ينخفض قطره ثم يزداد. في أي المنطقتين الموضحتين يحتمل أن يصبح السريان مضطربًا؟

٠٢:٤١

‏نسخة الفيديو النصية

يتدفق مائع عبر أنبوب ينخفض قطره ثم يزداد. في أي المنطقتين الموضحتين يحتمل أن يصبح السريان مضطربًا؟ أ: المنطقة واحد، ب: المنطقة اثنان، ج: من المرجح أن يصبح السريان مضطربًا في المنطقتين.

يطلب منا السؤال تحديد المنطقة المرجح أن يصبح المائع فيها مضطربًا. لتحديد هذا، لعلنا نتذكر أولًا أن المائع الذي يسري في صورة صفائح انسيابية يقال إنه في حالة سريان طبقي. وهذا موضح في المخطط ‪A‬‏. لكن إذا اتسمت طبقات المائع بحركة فوضوية وانتهى بها الأمر بها إلى التداخل والاختلاط بعضها مع بعض، يصبح المائع في حالة سريان مضطرب. وهذا موضح في المخطط ‪B‬‏.

يطلب منا السؤال النظر في المخطط وتحديد أي المنطقتين، واحد أو اثنان، يحتمل أن يصبح فيها السريان مضطربًا. يمكننا أن نرى الآن في المخطط أسهمًا زرقاء تمثل طبقات المائع، التي تسري سريانًا طبقيًّا؛ لأننا نرى طبقات متوازية منفردة. يمكننا أيضًا ملاحظة أن المائع يسري من اليسار إلى اليمين. عندما يقترب المائع من المنطقة واحد، يدفع إلى السريان عبر منطقة أصغر من الفراغ في حين يضيق الأنبوب.

من الممكن أن يصبح السريان فوضويًّا ومضطربًا هنا. لكن هذا لن يحدث إلا إذا كان المائع يسري بسرعة كبيرة من اليسار إلى اليمين. إذا كان المائع يسري ببطء، فمن الممكن ألا تمتزج طبقات المائع بطريقة عشوائية أثناء سريانها عبر المنطقة الأصغر من الأنبوب. ومع ذلك، عند سريان المائع عبر الجزء الأصغر من الأنبوب، سيتحتم عليه السريان بسرعة أكبر لضمان سريان الكمية نفسها من المائع من اليسار إلى اليمين في هذا الحجم الأصغر. يمكننا أيضًا إضافة هذا إلى حقيقة أن الأنبوب يتسع مرة أخرى في المنطقة اثنين؛ وهو ما يعني أن المائع يمكن أن يسري في عدة اتجاهات مختلفة. هذا يعني أن ثمة احتمالية كبيرة لاضطراب سريان المائع في المنطقة اثنين.

من ثم فإن الإجابة النهائية هي الخيار ب. من المرجح أن يصبح السريان مضطربًا في المنطقة اثنين.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.