Бул салыштыруу суюктук системаларын башкаруучу айырмаланган физикалык принциптерди, суюктуктун калкып жүрүүсүн, тыгыздыктын айырмачылыктарынан улам пайда болгон статикалык өйдө карай күчтү, ингредиенттин кыймылын, жылуулук конвекциясынан, сүйрөө күчүнөн жана аралашманын ичиндеги суюктук-структуралык өз ара аракеттенүүлөрүнөн улам пайда болгон асма бөлүкчөлөрдүн динамикалык циркуляциясын салыштыруу менен изилдейт.
Тыгыздык айырмачылыктарына негизделген, чөмүлгөн нерсенин салмагына каршы турган суюктук тарабынан өйдө карай багытталган күч.
Көлөмдүк агым жана сүйрөө күчү менен башкарылуучу суюк чөйрөдөгү катуу бөлүкчөлөрдүн кинетикалык ташуу жана таралышы.
| Мүмкүнчүлүк | Суу астында жүрүү | Ингредиенттердин кыймылы |
|---|---|---|
| Негизги табият | Объектке таасир этүүчү ар кандай вектордук күч | Масса ташуунун макроскопиялык кинематикалык процесси |
| Негизги математикалык модель | Архимеддин принциби ($F_b = \rho g V$) | Навье-Стокстун Drag теңдемеси менен айкалышы ($F_d = \frac{1}{2}\rho v^2 C_d A$) |
| Иш-аракет багыты | Катуу вертикалдуу, тартылуу күчүнө карама-каршы | Суюктуктун агымдуу жолдорун ээрчүү менен, бардык багыттарда |
| Суюктуктун илешкектүүлүгүнүн таасири | Жалпы күчтүн чоңдугун өзгөртпөйт | Кыймылдын ылдамдыгын түздөн-түз басаңдатат же чектейт |
| Микрогравитациядагы жүрүм-турум | Толугу менен иштөөсүн токтотот | Тышкы механикалык күчтөр же диффузия аркылуу уланат |
| Температурага көз карандылык | Суюктуктун жылуулук кеңейиши аркылуу кыйыр түрдө таасир этет | Температурадан улам пайда болгон конвекциялык агымдардын жардамы менен түздөн-түз иштейт |
| Негизги физикалык касиеттер | Суюктуктун тыгыздыгы жана объекттин көлөмү | Суюктуктун ылдамдыгы, илешкектүүлүгү, бөлүкчөнүн формасы жана аянты |
Суу астында жүрүү күчү – бул суюктуктун ичиндеги гидростатикалык басымдын айырмачылыктарынан толугу менен пайда болгон күч. Нерсе канчалык терең жайгашкан болсо, анын түбүнө өйдө түрткөн басым анын үстүнкү бөлүгүнө ылдый түрткөн басымга салыштырмалуу ошончолук чоң болуп, өйдө көтөрүлүүчү күчтү пайда кылат. Ингредиенттин кыймылы кеңири кинетикалык кубулуш катары иштейт. Ал кыймылдагы суюктук молекулалары асма бөлүкчөлөргө урунуп, сүрүлүү аркылуу импульсту өткөрүп, ал бөлүкчөлөрдү ток менен кошо сүзүүгө мажбурлаганда пайда болот.
Тартылуу күчү калкып жүрүүнүн түзмө-түз негизи болуп кызмат кылат, анткени салмак тереңдикке негизделген басым градиенттерин түзөт. Тартылуу талаасы жок болсо, суюктуктун салмагы болбойт, демек, калкып жүрүүчү көтөрүүчү күчтөр заматта жок болот. Ингредиенттин кыймылы жылуулук градиенттери менен табигый түрдө башкарылганда, ысык суюктук көтөрүлүп, муздак суюктук төмөндөгөндө, ушул көз карандылыкты бөлүшөт. Бирок, ингредиенттин кыймылы кол менен аралаштыруу же жергиликтүү тартылуу күчтөрүнө карабастан бөлүкчөлөрдү түртүүчү автоматташтырылган насостор сыяктуу механикалык каражаттар аркылуу тартылуу күчүн толугу менен айланып өтө алат.
Кайсы гана жылытылган идиште болбосун, бул эки түшүнүк аралашманын кандайча иштээрин аныктоо үчүн кызматташат. Суу астында калуу мүмкүнчүлүгү тамак-аштын өзүнчө бир бөлүгүнүн суюктукка карата статикалык тыгыздыгына жараша чөгүп же калкып тураарын аныктайт. Ошол эле учурда, ингредиенттин кыймылы жылуулук бөлүштүрүүнүн түзмө-түз кыймылдаткычы болуп саналат, ал бөлүкчөлөрдү жылуулук зоналары боюнча айландыруу үчүн активдүү суюктук агымдарын колдонот. Бул үзгүлтүксүз циклдик кыймыл курамынын жакшылап аралашып, астыңкы жылуулук булагын күйгүзбөй, бирдей бышышын камсыз кылат.
Суюктуктун калыңдыгы бул кубулуштарды таптакыр башкача жолдор менен өзгөртөт. Коюу сироп сыяктуу жогорку илешкектүүлүк суюктугу объект көтөрүлүп жатканда дуушар болгон каршылыкты жогорулатат, бирок чыныгы калкып жүрүүчү күч өзгөрүүсүз калат. Ингредиенттин кыймылы үчүн жогорку илешкектүүлүк табигый конвекция илмектерин муунткан массивдүү демпфер катары иштейт. Коюу аралашмада бөлүкчөлөрдүн бирдей деңгээлдеги дисперсиясына жетүү үчүн суу сыяктуу жука суюктукка караганда бир топ көп тышкы механикалык энергия талап кылынат.
Оор ингредиенттер кайнап жаткан казанда көтөрүлүп кетет, анткени алар күтүүсүздөн калкып чыгып кетет.
Оор компоненттер чындыгында терс калкып жүрүү касиетин сактап, чөгүп кетүүнү каалашат. Алардын өйдө карай жүрүшү толугу менен бөлүкчөнүн салмагын жеңүү үчүн жетиштүү динамикалык каршылык көрсөткөн күчтүү өйдө карай жылуулук конвекциялык агымдары менен шартталат.
Суюктукту аралаштыруу суу астындагы нерсеге таасир этүүчү калкып жүрүүчү күчтү өзгөртөт.
Аралаштыруу суюктуктун ылдамдык талааларын өзгөртүп, локалдашкан динамикалык басымды жаратат, бирок негизги калкып жүрүүчү күч ошол бойдон калат. Күч бир гана нерсенин көлөмүнө жана суюктуктун статикалык тыгыздыгына көз каранды.
Суюктук толугу менен бирдей температурага жеткенде, ингредиенттер толугу менен кыймылдабай калат.
Температура тең салмакталганда ири масштабдуу жылуулук конвекциялык агымдар токтоп калат, бирок микроскопиялык кыймыл броундук кыймыл аркылуу улана берет. Адамзат масштабында мурунку суюктук кыймылынан калган импульс нерселерди бир топ убакытка чейин өзгөрүп турат.
Калкып жүрүүчү нерселер суюктуктардын арасынан өйдө карай жылып, эч кандай каршылык көрсөтпөйт.
Суу астында калкып жүрүү жогору карай кыймылды баштаганда, объект суюктук менен сүрүлүүнү пайда кылат. Ал каршылык көрсөтүүчү сүйрөө күчү менен объектинин салмагы калкып жүрүүчү күчтү кемчиликсиз тең салмактап, туруктуу терминалдык көтөрүлүү ылдамдыгын түзгөнгө чейин жогору карай ылдамдайт.
Тыгыздыкка негизделген белгилүү бир тереңдикте объект чөгүп, калкып же турукташаарын аныктоо керек болгондо, калкып жүрүүнү талдаңыз. Динамикалык суюктук системасында бөлүкчөлөрдүн кантип айланып, аралашып жана жылуулукту кантип ташаарын моделдөөдө ингредиенттердин кыймылына көңүл буруңуз.
Абалдын эволюциясы физикалык системалардын убакыттын өтүшү менен кандайча динамикалык түрдө өзгөрүп жатканын көзөмөлдөйт, өзгөрүлмө өзгөрмөлөргө жана траекторияларга көңүл бурат, ал эми статикалык геометрия бул өзгөрүүлөрдүн убакытка өзү жооп бербестен кайда жүрүшү мүмкүн экендигин чектөөчү же аныктоочу туруктуу, өзгөрүлбөс мейкиндик фонду же түзүмдү камсыз кылат.
Алдын ала айтуу убакыт моделдери убакыттык прогрессияны жана релятивисттик кеңейүүнү болжолдоо үчүн математикалык алкактарды жана физикалык теорияларды колдонсо, эмпирикалык убакытты өлчөө убакыттын чыныгы өтүшүн физикалык жактан сандык жактан аныктоо жана көзөмөлдөө үчүн тактыктагы аспаптарга таянат. Бул эки жолду тең салмактоо таза абстракттуу физика менен чийки байкоо маалыматтарынын ортосундагы ажырымды жок кылат.
Механикалык аралаштыруунун натыйжалуулугу суюктуктун динамикасы жана хаотикалык адвекция аркылуу суюк катмарлардын физикалык гомогендешүүсүнө багытталган, ал эми даамдын бөлүштүрүлүшү молекулярдык массанын алмашуусун, фазанын бөлүнүшүн жана ароматтык кошулмалардын туруксуздугун камтыйт. Биринчиси мейкиндиктеги бирдейликти орнотсо, экинчиси даам молекулаларынын сезүү рецепторлору менен кандайча өз ара аракеттенишин аныктайт.
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
