Ρευστά σε κίνηση: η κούπα του Πυθαγόρα

 

Στην τομή της κούπας του Πυθαγόρα, δείτε παρακάτω εικόνα, φαίνονται οι σωλήνες που “κρύβονται” κάτω από τον πήλινο κώνο, οι δυο τρύπες στη βάση του κώνου και η τρύπα στη βάση της κούπας. Το κρασί μπορεί να φτάσει στην κούπα μέχρι το επίπεδο ΑΒ χωρίς να χυθεί, αν δηλαδή ρίξετε κρασί μέχρι το επίπεδο ΑΒ τότε πίνετε.

Πώς λειτουργεί: Το κρασί που ρίχνετε στην κούπα, μέσα από τις δυο τρύπες στη βάση του πήλινου κώνου, περνάει και στο σωλήνα 1. Σε όποιο επίπεδο φτάνει στην κούπα στο ίδιο φτάνει και μέσα στο σωλήνα 1. Όταν το κρασί στην κούπα έχει φτάσει στο επίπεδο ΑΒ φτάνει μέσα στον κώνο (σωλήνας 1) στην είσοδο του σωλήνα 2. Αν προσθέσετε ακόμη λίγο κρασί, ώστε να ξεπεραστεί το επίπεδο ΑΒ, τότε το κρασί, και μέσα στον κώνο, ξεπερνάει το επίπεδο ΑΒ και χύνεται στο σωλήνα 2. Ο σωλήνας 2 γεμίζει κρασί και χύνεται από την τρύπα που υπάρχει στη βάση της κούπας. Το κρασί πέφτει λόγω της βαρύτητας και η ατμοσφαιρική πίεση δημιουργεί πιεστικές δυνάμεις στο στόμιο εισόδου του υγρού ώστε να μη "σπάζει" η στήλη του υγρού. Έχουμε έτσι καταλήξει σε σίφωνα, του οποίου το μακρύτερο σκέλος γέμισε "μόνο" του.

Αναλυτική ερμηνεία για το πώς λειτουργεί ο σίφωνας καθώς και για λανθασμένες ερμηνείες που δίνονται μπορείτε να βρείτε στα:

Παναγιώτης Κουμαράς, Πώς λειτουργεί ο σίφωνας. Φυσικές Επιστήμες στην Εκπαίδευση, τεύχος 4, σελίδες 49-58.

Παναγιώτης Κουμαράς. Μονοπάτια της σκέψης στον κόσμο της Φυσικής. Εκδόσεις Gutenberg. σελ. 230-251.