🔄 Вращение без касания: как газы «передают» движение?
[Гервидс Валериан Иванович — доцент кафедры общей физики МИФИ, кандидат физико-математических наук.]

Вы когда-нибудь замечали, что если быстро покрутить один предмет, рядом стоящий легкий объект может тоже прийти в движение? Это вязкость газов. В видео классический опыт с двумя дисками.

Суть эксперимента: два легких диска (например, бумажных или картонных) подвешены на одной оси на минимальном расстоянии друг от друга. Один диск (нижний) мы раскручиваем, второй (верхний) — просто висит неподвижно.
Проходит время, и верхний диск... начинает вращаться. Медленно, вслед за нижним. Расположение дисков не влияет.

Физика процесса: главный двигатель здесь — вязкость (внутреннее трение) газа.
▪️ 1. Слои газа. Воздух не является абсолютно «жидким». Он состоит из молекул. Когда нижний диск вращается, он увлекает за собой прилегающий к нему слой воздуха (молекулы «прилипают» к поверхности, это условие называется «прилипание»).
▪️ 2. Передача импульса. Вращающийся слой воздуха начинает сталкиваться с вышележащим, неподвижным слоем. Быстрые молекулы передают часть своего импульса медленным соседям.
▪️ 3. Эстафета. Этот процесс повторяется от слоя к слою. Импульс передается вверх, словно по цепочке.
▪️ 4. Верхний диск. Когда возбуждение доходит до верхнего диска, поток воздуха начинает толкать его. Диск раскручивается.

Воздух сопротивляется сдвигу слоев. Именно это сопротивление и называется вязкостью. Если бы воздух был «идеальной» жидкостью (невязкой), верхний диск никогда бы не сдвинулся с места.
▫️ Центробежная сила здесь ни при чем. Работает перенос количества движения от слоя к слою (молекулярная диффузия импульса).
▫️ Закон Бернулли здесь тоже не играет роли. Это чистое внутреннее трение.

Вязкость газов мала (по сравнению с маслом или медом), но она есть. Именно благодаря ей ветер колышет листья, а мы можем размешивать сахар в чае — жидкий слой передает движение дальше. #physics #science #физика #гидродинамика #аэродинамика #вихри #тор #математика #техника #историянауки

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib