38 - A cup of tea

CURIOSANDO AL MUSEO - Appunti di storia, scienza, tecnologia e didattica è una rassegna digitale a cura del Museo della Bilancia.

 

A cup of tea

Osservare il movimento dei liquidi quando vengono mescolati è sempre affascinante.
Prendiamo in considerazione un liquido caldo, molto noto e piacevole compagno di pomeriggi freddi: un buon tè in foglie versato in una mug. Se si mescola con vigore per poi muovere il cucchiaino, perché le foglie non vengono schiacciate verso il bordo della tazza come accade su una giostra ma si dispongono prima in un anello attorno al centro della tazza per poi muoversi verso il fondo?
 

Il problema è molto interessante e per essere spiegato ha richiesto l’intervento nientemeno che di Albert Einstein che risolse il paradosso della foglia di tè nel 1926. 

Il movimento rotatorio del cucchiaino attiva un moto a spirale attorno all’asse centrale del mug, capace di spingere le particelle di acqua verso l’esterno per azione centrifuga. Il maggior attrito del fluido posto verso il fondo della tazza rispetto al liquido posto verso la superficie tende a creare spirali con raggio decrescente, riportando il fluido verso il centro e permettendone la risalita. Dal momento in cui si smette di mescolare e si toglie il cucchiaino fino a quando il tè esaurisce la rotazione si viene a formare un movimento chiamato flusso secondario - la cui forma ricorda un cono rovesciato - che porta le foglie di tè sempre più in basso e vicine al centro per via della forza centripeta generata che supera quella centrifuga.


in collaborazione con narrascienza.org

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