vrtinec - ohranitev vrtilne količine

[fogl]

Za vrtinec velja, da se vrtilna količina ohranja, zato se tudi hitrost proti sredini vrtinca povečuje. Zdej me pa zanima kaj se zgodi, če imam veliko posodo, kjer je spodaj luknja in ni nobenih zunanjih vplivov (Coriolisov pospešek zaradi vrtenja zemlje zanemarimo), potem pa vodo "poženemo", da se začne vrtet in odteka skozi luknjo. Recimo da ker je posoda velika, se voda vrtinči samo na sredini. Po zakonu o ohranitvi vrtilne količine ima voda na začetku neko vrtilno količino, ampak ko molekule odtekajo skozi luknjo na dnu to vrtilno količino odnesejo sabo. Se pravi jo ima preostala voda vedno manj, se pravi bi se morala tudi vedno manj vrtet in se na koncu ustavit? Ampak najbrž ni tako, vsaj v banji sem do sedaj vedno videl, da se na koncu voda vrtinči vedno hitreje?

[Roman]

Najprej je treba razlikovati med vrtenjem in vrtinčenjem. Tvoj poskus zanemari tudi vrtinčenje. Drugič: pri vrtenju gledaš samo vrtenje vode na površini, kjer je kotna hitrost manjša, ne pa pri iztočni luknji, kjer je večja. Takole na palec mislim, da se kotna hitrost pri luknji ne spreminja.

[Aniviller]

Res je, vrtincenje in vrtenje ni isto. Vendar to za tvoje vprasanje ni tako pomembno. Vrtilno kolicino voda res odnasa s seboj, vendar se tudi masa vode v posodi zmanjsuje (zmanjsan vztrajnostni moment), tako da je lahko kotna hitrost enaka. Tako kot ce z gibajocega vozicka vstran meces maso, se ti hitrost ne spreminja ker istocasno z gibalno kolicino stran meces tudi maso

Drugace pa se voda ob sredini vrti drugace kot voda okrog v posodi. Priblizno lahko reces, da je v sredici kotna hitrost nekaj casa konstantna nato pa pada, ko gres ven iz vrtinca. Iztekajoca voda pa itak pride iz robne plasti na dnu, ki se vrti pocasneje zaradi viskoznih sil z dnom. Zato je efekt ravno obraten - ostaja voda, ki se vrti hitreje.

[fogl]

In kaj je razlika med vrtenjem in vrtinčenjem?

[Aniviller]

Ti imas lahko vrtinec (tekocina se giblje tangencialno na neko smer), vendar se tekocina lokalno ne vrti. Lahko pa imas oboje. V vrtincu kjer se lokalno tekocina ne vrti, bi lahko sedel v tocki in se vozil okrog, vendar bi skozi gledal v isto smer neba.
Tipicen vrtinec ima vrtincno sredico, kjer se tekocina vrti in brezvrtincne repe, kjer tekocina samo krozi. Vrtilno kolicino nosita oba procesa.