فيديو السؤال: التعرف بيانيًّا على التدفق المستقر والمضطرب فوق عائق الفيزياء

يوضح الشكل الآتي اتجاه سريان مائعين مختلفين يتخطيان عائقًا. توضح الخطوط الحمراء المتقطعة سريان المائع الأول، وتوضح الخطوط السوداء المتصلة سريان المائع الآخر. أي مجموعتي الخطوط توضح اضطراب المائع في بعض المناطق؟ أ: الخطوط السوداء المتصلة فقط، ب: الخطوط الحمراء المتقطعة فقط، ج: كلتا مجموعتي الخطوط، د: ليس أي من مجموعتي الخطوط

٠٤:١٠

‏نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي اتجاه سريان مائعين مختلفين يتخطيان عائقًا. توضح الخطوط الحمراء المتقطعة سريان المائع الأول، وتوضح الخطوط السوداء المتصلة سريان المائع الآخر. أي مجموعتي الخطوط توضح اضطراب المائع في بعض المناطق؟ أ: الخطوط السوداء المتصلة فقط، ب: الخطوط الحمراء المتقطعة فقط، ج: كلتا مجموعتي الخطوط، د: ليس أي من مجموعتي الخطوط.

في هذا السؤال، لدينا مخطط يوضح اتجاه سريان مائعين مختلفين يتخطيان عائقًا. توضح مجموعة الخطوط السوداء المتصلة سريان أحد المائعين، وتوضح مجموعة الخطوط الحمراء المتقطعة سريان المائع الآخر. ومطلوب منا تحديد مجموعة الخطوط التي توضح اضطراب سريان المائع في بعض المناطق. دعونا نبدأ بتذكير أنفسنا بماهية السريان الطبقي والسريان المضطرب، وكيف يمكننا تحديد نوع السريان باستخدام الخطوط التي تمثل اتجاه السريان.

عندما نقول كلمة «سريان»، فإننا نتحدث عن حركة مائع أو سائل أو غاز عبر منطقة ما. وتذكر أن كلًا من الغازات والسوائل تتكون من العديد من الجسيمات المنفردة التي تتمتع بحرية الحركة بشكل مستقل بعضها عن بعض. يمكن وصف سريان المائع بأنه إما طبقي أو مضطرب. يحدث السريان الطبقي عندما تتحرك جميع الجسيمات بشكل منتظم من حيث الاتجاه والسرعة، دون انحراف كبير فيما بينها. وعلى النقيض، يحدث السريان المضطرب عند وجود تغير كبير في اتجاه الجسيمات وسرعتها أثناء سريانها.

دعونا نتناول مثالًا على السريان الطبقي. لاحظ أن الخطوط البرتقالية التي توضح اتجاه السريان مستقيمة نسبيًّا ولا تتغير كثيرًا من حيث الاتجاه أو التباعد. هذه هي الخصائص التي نتوقع رؤيتها في السريان الطبقي للمائع. من الجدير بالذكر أنه، كما في هذا المثال، لا يشترط أن تكون الخطوط مستقيمة ومتوازية تمامًا لكي يعتبر سريانها طبقيًّا ما دامت أي تغيرات تكون طفيفة وتحدث تدريجيًّا.

دعونا الآن نتناول مثالًا على السريان المضطرب. في هذا الشكل للسريان المضطرب، نلاحظ أن خطوط الاتجاه تتغير بشكل ملحوظ ولا تسري كلها في الاتجاه نفسه. في حال كان لدينا سريان مضطرب، فعلينا أن نتوقع رؤية شيء من هذا القبيل؛ حيث توجد مناطق تكون فيها الخطوط غير منتظمة.

بوضع ذلك في الاعتبار، دعونا نستعرض مجموعات الخطوط الموضحة في الشكل المعطى في السؤال. عند سريان الخطوط الحمراء المتقطعة فوق الجسم، نلاحظ أنها تظل انسيابية وتتحرك مع الخطوط الأخرى الموجودة حولها. ولا يوجد تغير كبير في الاتجاه أثناء سريانها فوق الجسم. لكن بالنظر إلى الخطوط السوداء، يمكننا ملاحظة أن الخط الأقرب إلى الجسم يغير اتجاهه ويسري في دائرة قبل متابعة سريانه الانسيابي. يوضح لنا هذا الجزء من المخطط أن سريان الخطوط السوداء مضطرب في المنطقة التي تقع إلى يمين الجسم.

بما أن الخطوط الحمراء المتقطعة تتحرك بسلاسة إلى منطقة ما بعد الجسم، يمكننا ملاحظة أنها تظهر سريانًا طبقيًّا. بالنسبة إلى الخطوط السوداء، نظرًا لوجود منطقة يتغير فيها اتجاه الخط بشكل ملحوظ، فقد حددنا هذه المنطقة بأنها منطقة سريان مضطرب. وهذا يعني أن الخيار أ يمثل الإجابة الصحيحة. الخطوط التي توضح سريانًا مضطربًا في بعض المناطق هي الخطوط السوداء المتصلة فقط.

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