Vizualizace proudění vody přes a kolem překážek

Zdeňka Kielbusová KMT, FPE, ZČU v PLZNI

Předměty:

Proudění vody kolem překážek je komplexní jev, který zahrnuje různé typy proudění, včetně laminárního a turbulentního.

Pomůcky

  • Termokamera
  • Vhodná mělká nádoba obdélníkového tvaru (miska pod květník)
  • Modelína (tvorba různých překážek)
  • Injekční stříkačka
  • Nádoba s nalévací hubičkou
  • Teplá a studená voda

Autor

Zdeňka Kielbusová
KMT, FPE, ZČU v PLZNI

Postup


Z modelíny vytvoříme překážky v mělké nádobě obdélníkového tvaru. Do nádoby s nalévací hubičkou nalijeme studenou vodu, kterou následně postupně vléváme do mělké nádoby a pomocí termokamery sledujeme, jak voda proudí přes překážky a kolem nich. V druhém kroku nabereme do větší injekční stříkačky horkou vodu a vstříkneme ji do studené vody v mělké nádobě a opět pozorujeme termokamerou. Experiment můžeme snadno opakovat a obměňovat díky využití modelíny se kterou je velmi snadná manipulace a má dobrou přilnavost k hladkému povrchu.

Vysvětlení

Proudění vody kolem překážek je komplexní jev, který zahrnuje různé typy proudění, včetně laminárního a turbulentního. Při proudění tekutin se mohou vytvářet víry, což jsou oblasti tekutiny, které se otáčejí kolem osy. Tyto víry vznikají v důsledku vnitřního tření mezi vrstvami tekutiny, které proudí různými rychlostmi. Toto je důsledek viskozity tekutiny, což je vlastnost, která způsobuje vnitřní tření mezi vrstvami tekutiny. V rámci tohoto pokusu můžeme sledovat vznik vírů, které se často tvoří za pevnými tělesy, která jsou v klidu.

Obrázky


Pokus je součástí Sborníku konferece LabIR Edu 2023

Tento pokus je zahrnut ve sborníku příspěvků ze 2. ročníku konference LabIR Edu, která se odehrála 14. – 15. 4. 2023 ve středočeské Nesuchyni. Publikace předsttavuje celkem 24 aktivit napříč STEM předměty.