Há, mer fújja a szél! A következő okos kérdés az lenne, hogy mit csinál a szél ha nem fuj, de most ezt kihagyjuk. Foglalkozzunk inkább azzal, hogy egy ilyen (látszólag) triviális dolog pontos leírása milyen bonyolult fizikai, matematikai műveltséget igényel! A dolog talán azért is fontos, mert a jelenség leírója a magyar származású Kármán Tódor volt, aki nem csak a szuperszonikus repülés, az űrhajózás úttörője volt, többek között arról volt híres, hogy magyarázatot adott a világ leghíresebb híd-katasztrófája, a Tacoma-híd összeomlásának okára… Azért omlott össze a Tacoma-híd, amiért a zászló lobog! Erről lesz most szó.
Komzsik Lajos barátunk Budapesten is tanított az egyik egyetem doktori iskolájában, ahová úgy gondolta, megfelelő előképzettséggel bíró hallgatókat vettek fel. Úgy tűnik ez nem volt teljesen igaz. Lajos ez év végével befejezi hazai tanítását, és elbocsájtó szép üzenetként elküldte a tanítványainak az alábbi eszmefuttatást. Jó, jó, tudom, hogy nem sok doktorandusz van közöttetek akiknek a könyökén jön ki a diffegyenletek felállítása és megoldása, és az előképzettségünkből finoman fogalmazva hiányzik meteorológiától a repülőgépek tervezéséig széles körben használt Navier-Stokes egyenletek ismerete a folyadékok (gázok) dinamikájáról, mégis borzasztó érdekesnek tartom, hogy Lajos cikkén keresztül bepillantást nyerjünk egy látszólag nagyon egyszerű, hétköznapi dolog meglepően bonyolult fizikájába, matematikájába.
A cikk leírja a Kármán-féle örvénysor jelenségét, mely akkor következik be, amikor egy tárgy, mondjuk egy henger (ez szerepel a cikkben) vagy egy zászlórúd kerül áramló közegbe. A tárgy körül két sorban, nemszimmetrikusan váltakozó örvények halmaza keletkezik, ez az örvénysor lobogtatja a szélben a zászló anyagát, vagy nagyon szerencsétlen esetben akár leszakít egy hatalmas hidat. 
A fenti ábra és magyarázat összefoglaló azoknak, akik nem mernek az alábbi részletekre kattintani :-)
A bátrabbak viszont vidáman kattintsanak a következő képre, ahol tanulmányozhatják Professzor úr levezetését a Navier-Strokes egyenletekből kiindulva a sebesség, nyomás, sűrűség és viszkozitás hatását, hogy megértsük, hogy viselkednek a folyadékok (gázok) különböző környezeti és erőhatások mellett. Megismerkedhetünk a vorticitás fogalmával, mely a forgás (örvénylés) mértéke a vizsgált közegben (lásd a 3. ábrát feljebb!).
Az angol szövegtől nem kell nagyon megijedni, a Guglival vidáman le lehet fordítani, ha valaki a részletekre kíváncsi!
Ha sikerült eddig eljutnod, megérdemelsz még egy érdekességet. Kármán Tódor az önéletrajzában említi, hogy az örvény inspirációt Domenico Ghirlandaio, a híres firenzei reneszánsz festő „Szent Kristóf és a csecsemő Krisztus” című festményén, Szent Kristóf lábai körül látható örvényekből merítette:
Csendesen emlékeztetlek benneteket, hogy Lajos a rotordinamikáról szóló előadásában már beszélt nekünk erről (a fenti matematika, érthető kihagyásával):
Be First to Comment