Где соберется пена при размешивании кофе в чашке?

Вопрос некорректный.
Это смотря какого рода кофе мешать.

Любую задачу можно начать решать словами "Задача некорректна":) Давайте предположим, что обычный растворимый кофе (мужского рода - ответ на вопрос Cnapmakа) залили кипятком в стакане, при этом образовалось некоторое количество пены. Берем ложку и начинаем размешивать. Где в этом случае соберется пена. Надеюсь, что ответят по сути, а не будут придираться к словам.

Напомнило мне мой доклад на ГОСе по физике. Грубо говоря, если раскрутить цилиндр с водой вокруг его оси симметрии и капнуть в него чернила, то они будут распространяться коаксиальными кругами. В радиальном направлении распространения не будет. При попытке сместить частицу воды в радиальном направлении нарушается баланс между центростремительным ускорением и гидростатическим давлением. В исходной статье, используемой мной в качестве источника, использовался термин "rigid-body properties" (свойства твердого тела) у воды в радиальном направлении. Постановка эксперимента выглядит довольно интересно.

По сути вопроса, полагаю, что при установившемся движении в чашке с кофе, пена всегда будет собираться в центре. Причины две.

1. Во-первых, "собираться" это и означает, что в одном месте. Вдоль стенок это не сбор, а наоборот, распространение.

2. Поскольку у пены скорость движения всегда немного ниже, чем у жидкости, на которой она находится, это неизбежно приведет к "скатыванию" пены к центру. Это предположение основано на том, что у пены нарушен баланс между силами, стремящимися перемещать её в радиальном направлении. Причем, в сторону центростремительных.
Пусть не смущает наличие пены у стенок. Она туда прилипла и не может оторваться. Но будучи оторванной, скатится к центру.

Жаль, что я пью исключительно чай. Нет возможности проверить предсказанное.

Наверное, аналогично тяжелые чаинки, трущиеся о дно стакана, собираются в центре.

Это сообщение отредактировал котофей - 30/05/2011, 14:33

И я тоже думаю, что соберется она (пена) у оси вращения. Только обоснования не знаю верного, чтобы удовлетворила тех, кто эту головоломку проверяет :)

Опять некорректный эксперимнт.
Не учтена скорость перемешивания.
Если медленно, то пена собирается у оси вращения.
Если быстро - отлетает к стенкам.
Только что проверил. Хоть и не растворимый, но - мужского рода.
Думал - блендером еще мешануть, но лень мыть потом его. Думаю, она нигде не соберется - просто кофе (видимо, как мужского рода, так и среднего) полностью превратится в пену (женского рода).
Во - еще одна метафорфоза, однако.

Поверхность воды выстраивается так, чтобы центростремительное ускорение в точности компенсировалось гидростатическим давлением. Если б было иначе и в каком-то месте, например, центростремительное ускорение стало бы больше, то жидкость из него хлынула бы и этот "изъян" скомпенсировало бы.
Пена находится на этой поверхности. Если бы она двигалась с той же скоростью, что и жидкость, то тоже находилась бы в равновесии. Но поскольку она сильнее чем жидкость тормозится воздухом, то её скорость ниже. А значит, и составляющая, которая отталкивает пенный пузырь от центра, меньше, чем составляющая, которая его туда "скатывает".
Это я пояснил свою идею подробнее, на случай, если ранее что-то упустил из виду.

2 Cnapmak: думаю, скорость значения не имеет. Имеет значение является ли движение установившимся. Ну и еще один момент. Поскольку стенки чашки не вращаются вместе с кофе, то скорость у самих стенок равна нулю. А значит, движение строго говоря установившимся не будет - у стенок неоднородность. Возможно она дает какие-то дополнительные потоки.

Это сообщение отредактировал котофей - 30/05/2011, 15:05

Кстати, еще одна загадочка.
Почему при виброуплотнении бетонной смеси при помощи наружных источников вибрации (виброплощадки, виброплиты) пузырьки воздуха выделяются из смеси на наружную часть изделия (у стенок), а при внутренних (стержневое, глубинное) - вовнутрь?
(Я так понимаю - по понедельникам не только мне лень делами заниматься?)

Не мог бы многоуважаемый джин пояснить? А то мы как-то недопоняли. Как это "выделяется вовнутрь"?

Это сообщение отредактировал котофей - 30/05/2011, 16:02

Сашун, ты так и не ответил на эти вопросы. прошло уже 4,5 года. ты все еще думаешь над ответами?