A turbulencia: a fizika máig megoldatlan rejtélye – Tomás Chor
-
0:07 - 0:11A repülőben ülve hirtelen rántást érzünk.
-
0:11 - 0:13Az ablakon kinézve
kinn semmi különös sem látszik, -
0:13 - 0:17de a repülő mégis rángatja az utasokat,
-
0:17 - 0:21amint turbulens légáramlaton halad át.
-
0:21 - 0:24Noha ez nem megnyugtató,
-
0:24 - 0:28a jelenség a fizika egyik
régóta megoldatlan rejtélye. -
0:28 - 0:31Több mint egy évszázada
tanulmányozzuk a turbulenciát, -
0:31 - 0:34de csak pár választ leltünk arra,
hogyan is működik, -
0:34 - 0:37és hogyan hat környezetünkre.
-
0:37 - 0:39Ám a turbulencia mindenütt jelen van,
-
0:39 - 0:44bármely áramló közeget
tartalmazó rendszerben előbukkan, -
0:44 - 0:47többek közt légútjaink levegőáramában,
-
0:47 - 0:50ütőereink véráramában,
-
0:50 - 0:53csészénkben kavargatott kávénkban is.
-
0:53 - 0:55A felhőket turbulenciák igazgatják,
-
0:55 - 1:01akárcsak partokat csapkodó hullámokat
vagy a napszél plazmaáramát. -
1:01 - 1:04A jelenség pontos megértése
-
1:04 - 1:08kihatással lenne életünk
megannyi területére. -
1:08 - 1:09Egyelőre ezt tudjuk róla.
-
1:09 - 1:13A folyadékok és gázok
kétféleképpen mozognak: -
1:13 - 1:16lamináris áramlással,
amely egyenletes és akadálytalan, -
1:16 - 1:21és turbulens áramlással, amely részben
szabálytalan örvényekből áll. -
1:21 - 1:24Képzeljünk el egy füstölőpálcát.
-
1:24 - 1:30A tövénél lévő háborítatlan füst lamináris
árama nyugodt, viselkedése megjósolható. -
1:30 - 1:31Ám a csúcsához közelebb
-
1:31 - 1:34a füst fölgyorsul, labilissá lesz,
-
1:34 - 1:38és mozgása kaotikussá válik.
-
1:38 - 1:40Ez működés közben a turbulencia.
-
1:40 - 1:45A turbulens áramlásnak van pár
jellemző tulajdonsága. -
1:45 - 1:49Először: a turbulencia mindig kaotikus.
-
1:49 - 1:51Ez nem azt jelenti, hogy véletlenszerű,
-
1:51 - 1:55hanem azt, hogy nagyon
érzékeny a zavarásokra. -
1:55 - 1:58Bármilyen irányú kis ráhatás
-
1:58 - 2:02a végén teljesen különböző
eredményekre vezethet. -
2:02 - 2:05Ezért szinte kiszámíthatatlan,
hogy mi fog történni, -
2:05 - 2:10még a rendszer jelenlegi
állapotának ismeretében is. -
2:10 - 2:12A turbulencia másik jellemzője,
-
2:12 - 2:17hogy az áramlat mozgásának léptéke eltérő.
-
2:17 - 2:21A turbulens áramlatokban különböző
nagyságú örvények és forgatagok vannak, -
2:21 - 2:26ezek más-más méretű és alakú
tölcsérekre hasonlítanak. -
2:26 - 2:29Az örvények kölcsönhatásba
lépnek egymással, -
2:29 - 2:32fokozatosan szétesnek,
egyre kisebbekké válnak mindaddig, -
2:32 - 2:35míg az összes kinetikus
energia hővé nem alakul -
2:35 - 2:38az ún. energetikai kaszkádfolyamat során.
-
2:38 - 2:41Erről ismerszik meg a turbulencia.
-
2:41 - 2:43De miért keletkezik?
-
2:43 - 2:47Minden áramló folyadékra
vagy gázra két ellentétes erő hat: -
2:47 - 2:49a tehetetlenség és a viszkozitás.
-
2:49 - 2:52A tehetetlenség a folyadékok
törekvése mozgásállapotuk megtartására, -
2:52 - 2:54amely labilitást okoz.
-
2:54 - 2:57A viszkozitás a változással
szembeni ellenálló képesség, -
2:57 - 3:00amely eközben lamináris
mozgást hoz létre. -
3:00 - 3:02A mézszerű sűrű folyadékokban
-
3:02 - 3:05majdnem mindig a viszkozitás a döntő.
-
3:05 - 3:10A kevésbé viszkózus közegek, pl. a víz
vagy levegő esetén a tehetetlenség döntő, -
3:10 - 3:14amely turbulenciába
forduló labilitást okoz. -
3:14 - 3:17Hogy az áramlást melyik állapot jellemzi,
-
3:17 - 3:20azt a Reynolds-számmal adjuk meg;
-
3:20 - 3:24ez az áramlat tehetetlenségi erőinek
és viszkózus erőinek aránya. -
3:24 - 3:26Minél nagyobb a Reynolds-szám,
-
3:26 - 3:29annál valószínűbb,
hogy turbulens mozgás jön létre. -
3:29 - 3:32Pl. a csészébe öntött méz Reynolds-száma
-
3:32 - 3:35körülbelül 1-gyel egyenlő.
-
3:35 - 3:40Víz esetén a Reynolds-szám
nagyságrendileg 10 000. -
3:40 - 3:43A Reynolds-szám egyszerű
jelenségekre jól használható, -
3:43 - 3:47de más esetekre kevéssé hasznos.
-
3:47 - 3:51Pl. a légkör mozgására jelentősen hat
-
3:51 - 3:55a gravitáció és a Föld forgása.
-
3:55 - 4:00Vagy pl. vegyük az épületek vagy autók
viszonylag egyszerű légellenállását. -
4:00 - 4:04Ezek a körülmények kísérletek és empirikus
adatok alapján modellezhetők. -
4:04 - 4:09De fizikusok törvényekkel s egyenletekkel
szeretnék megjósolni viselkedésüket, -
4:09 - 4:14ahogy az elektromágneses tereket
vagy a bolygók pályáját modellezzük. -
4:14 - 4:18A legtöbb kutató úgy véli,
hogy ehhez statisztikai adatokra -
4:18 - 4:20és nagyobb teljesítményű
számítógépekre van szükség. -
4:20 - 4:24A turbulens áramlások
szuperszámítógépes szimulációja -
4:24 - 4:28hozzájárulhat a törvényszerűségek
megállapításához, -
4:28 - 4:33amelyek rendszereznék s egységbe foglalnák
az egyes helyzetek prognózisait. -
4:33 - 4:37Más tudósok szerint
a jelenség annyira összetett, -
4:37 - 4:42hogy átfogó elméletben
nem reménykedhetünk. -
4:42 - 4:44Remélhetőleg azért áttörést érhetünk el,
-
4:44 - 4:48mert a turbulencia teljes megértése
előnyös hatással járhat. -
4:48 - 4:51Ezek közé tartoznak
a hatékonyabb szélerőművek, -
4:51 - 4:54a katasztrofális időjárásra
való jobb felkészülés, -
4:54 - 4:58vagy az orkánok elhárítása is.
-
4:58 - 5:03És persze, a milliónyi repülőgéputas
simább utazása is.
- Title:
- A turbulencia: a fizika máig megoldatlan rejtélye – Tomás Chor
- Speaker:
- Tomás Chor
- Description:
-
A teljes leckét lásd: https://ed.ted.com/lessons/turbulence-one-of-the-great-unsolved-mysteries-of-physics-tomas-chor
A repülőben ülve hirtelen rántást érzünk. Az ablakon kinézve kinn semmi különös sem látszik, de a repülő mégis rángatja az utasokat, amint turbulens légáramlaton halad át. Pontosan mi a turbulencia, és hogy keletkezik? Tomás Chor beleássa magát a fizika egyik megoldatlan rejtélyébe: a turbulencia összetett jelenségébe.
Lecke: Tomás Chor, rendezte Biljana Labovic.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:05
Csaba Lóki edited Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor | ||
Csaba Lóki approved Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor | ||
Csaba Lóki edited Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor | ||
Reka Lorinczy accepted Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor | ||
Péter Pallós edited Hungarian subtitles for Turbulence: one of the great unsolved mysteries of physics - Tómas Chor |