Γιατί η κουρτίνα της μπανιέρας μας κολλάει πάντα επάνω μας;

Συχνές ερωτήσεις Αύγουστος 2001

Ένα από τα πιο ενοχλητικά σημεία του πρωϊνού μας μπάνιου είναι η τάση που παρουσιάζει η κουρτίνα της μπανιέρας μας συνεχώς να έρχεται και να κολλάει επάνω μας. Αν και έχουν προταθεί αρκετές ιδέες για να εξηγήσουν το ενοχλητικό αυτό φαινόμενο, μόλις πρόσφατα φαίνεται ότι ότι μπόρεσε κάποιος να ελέγξει με μαθηματικό μοντέλο, τι ακριβώς συμβαίνει.

Η εργασία έγινε από τον David Schmidt, ειδικό σε θέματα προσομοίωσης των sprays, ο οποίος εργάζεται στο τμήμα μηχανικής για βιομηχανικές εφαρμογές του πανεπιστημίου της Massachusetts. Αυτός εφάρμοσε μεθόδους υπολογισμού με computer, που χρησιμοποιούνται στη δυναμική των ρευστών για να εξομοιώσει την πραγματική κατάσταση.
Η γενική άποψη που έχει η φυσική για το θέμα είναι ότι η κουρτίνα κινείται διότι από το εσωτερικό μέρος της κουρτίνας υπάρχει μικρότερη πίεση απ' ότι έξω απ' αυτήν. Το ερώτημα όμως είναι, με ποιο μηχανισμό δημιουργείται αυτή η μικρότερη πίεση.

Ο Schmidt έτρεξε το υπολογιστικό πρόγραμμα εξομοιώνοντας τη ροή του νερού από το ντους για διάρκεια 30 δευτερολέπτων και εξετάζοντας τα αποτελέσματα σε όλη την κουρτίνα την οποία το πρόγραμμα διαιρούσε σε 50.000 τομείς.
Η εξομοίωση έδειξε ότι δύο διαφορετικοί μηχανισμοί συνδυάζονται για να δημιουργήσουν την χαμηλή πίεση.
Ο ένας είναι το γνωστό φαινόμενο Bernoulli σύμφωνα με το οποίο η ταχεία ροή του αέρα συνοδεύεται και από μείωση της πίεσής του. Η ταχεία ροή του αέρα προκαλείται με τη σειρά της κοντά στην κεφαλή της ντουζιέρας από την γρήγορη κίνηση των υδροσταγόνων.

Λιγότερο γνωστό είναι όμως και ένα άλλο φαινόμενο που συμβαίνει, (το φαινόμενο της οδηγούμενης κοιλότητας ) σύμφωνα με το οποίο ένα σύνολο σταθερών στροβίλων δημιουργείται καθώς αέρας σπρώχνεται συνεχώς μέσα σε μια κοιλότητα. Στην περίπτωση του ντους, οι ίδιες οι σταγόνες του νερού σπρώχνουν τον αέρα αρκετά δυνατά και τον οδηγούν να κάνει κυκλικές κινήσεις κι έτσι οι στρόβιλοι αυτοί οδηγούν με τη σειρά τους σε χαμηλές πιέσεις ορισμένων περιοχών.

Το διπλανό σχήμα είναι ακριβώς προϊόν τέτοιων υπολογιστικών εξομοιώσεων και δείχνει πως δημιουργούνται οι στρόβιλοι.

Ο Schmidt λέει ότι ο καθένας μπορεί να παρακολουθήσει τον σχηματισμό των στροβίλων αρκεί ν' ανοίξει το ντους και να φυσήξει καπνό στο εσωτερικό μέρος της κουρτίνας από την επάνω πλευρά της.