فيديو السؤال: تفسير الانتقال بين السريان الطبقي والمضطرب في مائع لزج | نجوى فيديو السؤال: تفسير الانتقال بين السريان الطبقي والمضطرب في مائع لزج | نجوى

فيديو السؤال: تفسير الانتقال بين السريان الطبقي والمضطرب في مائع لزج الفيزياء • الصف الثاني الثانوي

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في حصص الفيزياء المباشرة على نجوى كلاسيز وتعلم المزيد حول هذا الدرس من أحد مدرسينا الخبراء!

يوضح الشكل مقطعًا عرضيًّا لخطوط انسياب سائل يسري حول أسطوانة. قبل وصول السائل إلى الأسطوانة، يكون السريان طبقيًّا. بعد سريان السائل خلف الأسطوانة، توجد منطقة سريان مضطرب. مع ذلك، يعود السريان طبقيًّا مرة أخرى بعد منطقة السريان المضطرب. أي الجمل الآتية تفسر تفسيرًا صحيحًا لماذا يعود السريان المضطرب ليكون سريانًا طبقيًّا؟ (أ) يتمدد السائل عندما يسري في منطقة السريان المضطرب. ينضغط السائل عند خروجه من منطقة السريان المضطرب. (ب) في منطقة السريان المضطرب، تتبدد طاقة حركة السائل بسبب الاحتكاك اللزج، فيقل متوسط سرعة السائل. عندما يتباطأ السائل، يصبح أقل اضطرابًا. (ج) تزداد اللزوجة الديناميكية للسائل في منطقة السريان المضطرب. تقل لزوجة السائل عند خروجه من منطقة السريان المضطرب.

٠٤:١٢

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل مقطعًا عرضيًّا لخطوط انسياب سائل يسري حول أسطوانة. قبل وصول السائل إلى الأسطوانة، يكون السريان طبقيًّا. بعد سريان السائل خلف الأسطوانة، توجد منطقة سريان مضطرب. مع ذلك، يعود السريان طبقيًّا مرة أخرى بعد منطقة السريان المضطرب. أي الجمل الآتية تفسر تفسيرًا صحيحًا لماذا يعود السريان المضطرب ليكون سريانًا طبقيًّا؟ (أ) يتمدد السائل عندما يسري في منطقة السريان المضطرب. ينضغط السائل عند خروجه من منطقة السريان المضطرب. (ب) في منطقة السريان المضطرب، تتبدد طاقة حركة السائل بسبب الاحتكاك اللزج، فيقل متوسط سرعة السائل. عندما يتباطأ السائل، يصبح أقل اضطرابًا. (ج) تزداد اللزوجة الديناميكية للسائل في منطقة السريان المضطرب. تقل لزوجة السائل عند خروجه من منطقة السريان المضطرب.

في هذا الشكل، نلاحظ خطوط انسياب تشير إلى مقطع عرضي لسريان مائع. بشكل عام، يتدفق المائع من اليسار إلى اليمين، لكنه يواجه عائقًا عند وصوله إلى هذه الأسطوانة. قبل وصول السائل المتدفق إلى الأسطوانة، يكون السريان طبقيًّا أو سلسًا. ولكن على يمين الأسطوانة، أي المصب، توجد منطقة سريان مضطرب تتبعها منطقة سريان طبقي. نريد أن نختار من بين هذه الخيارات الثلاثة أيها يفسر بشكل أفضل سبب انتقال السريان المضطرب في هذه المنطقة إلى السريان الطبقي.

ينص خيار الإجابة (أ) على أن هذا يحدث لأن السائل يتمدد في منطقة السريان المضطرب، ثم ينضغط بعد ذلك عند خروجه من تلك المنطقة. وهذه هي الحالة التي يكون فيها المائع المتدفق سائلًا، ونحن نتذكر أن السوائل تعتبر غير قابلة للانضغاط. أي إنه مقابل أي تغير معين في الضغط، يكون التغير في كثافة السائل صغيرًا جدًّا بحيث يمكن إهماله. هذا يعني أنه عند سريان السائل، فإنه لا يتمدد أو ينضغط، نظرًا لأن ذلك يتعارض مع عدم قابليته للانضغاط. بناء على ذلك، نستنتج أن الخيار (أ) لا يمكن أن يمثل أفضل إجابة.

ينص الخيار (ب) على أنه في منطقة السريان المضطرب، تتبدد طاقة حركة السائل بسبب الاحتكاك اللزج، ما يؤدي إلى تقليل سرعته. ويوضح هذا الخيار أنه عندما يتباطأ السائل، يصبح أقل اضطرابًا. وهذا بالفعل وصف جيد لما يحدث. عادة ما يرتبط السريان المضطرب للمائع بالسرعات الأعلى للمائع، ومن ثم تتعرض طبقاته المختلفة لمزيد من الاحتكاك معًا. وينتج عن هذا الاحتكاك تبديد للطاقة، ما يؤدي إلى إبطاء حركة المائع. يميل المائع الذي يتحرك بسرعة أبطأ إلى السريان بسلاسة أكبر. وهذا يعني أنه من المرجح أن يكون سريانه طبقيًّا. إذن يبدو أن الخيار (ب) قد يمثل أفضل إجابة.

قبل تأكيد هذه الإجابة، دعونا نفكر في خيار الإجابة (ج). ينص هذا الخيار على أن اللزوجة الديناميكية للسائل تزداد وتقل في مناطق سريان السائل المختلفة. ونحن نعلم أن هذا لن يحدث لأن اللزوجة الديناميكية للمائع، أو لزوجته باختصار، هي كمية ثابتة. على عكس سرعة السائل أو ضغطه مثلًا، لا يمكن أن تزداد اللزوجة أو تقل بناء على كيفية سريان السائل. إذن يمكننا استبعاد خيار الإجابة (ج).

لقد تأكدنا أن خيار الإجابة (ب) هو أفضل تفسير لسبب انتقال السريان المضطرب في هذه المنطقة في الشكل إلى منطقة سريان طبقي. في مناطق السريان المضطرب، تتبدد طاقة حركة السائل بسبب الاحتكاك اللزج، ما يؤدي إلى تقليل متوسط سرعته. وعندما يتباطأ السائل، يصبح أقل اضطرابًا.

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في الحصص المباشرة على نجوى كلاسيز وحقق التميز الدراسي بإرشاد وتوجيه من مدرس خبير!

  • حصص تفاعلية
  • دردشة ورسائل
  • أسئلة امتحانات واقعية

تستخدم «نجوى» ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. اعرف المزيد عن سياسة الخصوصية