centrifuge

طبعا كلنا عارفين جهاز الطرد المركزى ...وعارفين بيعمل اه
فهو يقوم بفصل مكونات السائل .. مثلا... حيث يجعل المواد الاكثر كثافة فى قاع الانبوبة ..اما المواد الاقل كثافة تفصل اعلى الانبوبة ..وهكذاا
لكن ليه ...ليه لما السائل يتحرك فى حركة دورانية يحدث ذلك الفصل لمكوناته .....ده بقى اللى هتكلم عليه معاكوا انهارده ان شاء الله
يلا نبدأ ..

قبل ما اخش بس فى الموضوع عاوز اقول معلومة هنحتاجها فى اخر الموضوع
وهذه المعلومة متعلقة بالقصور الذاتى ...وطبعا كلنا عارفين القصور الذاتى ....فمثلا نفترض ان اتوبيس يتحرك وبداخله شخصين...وفجأة توقف الاتوبيس ....فان اجسام هذين الشخصين عند توقف الاتوبيس سوف تتحرك للامام ...محاولة منهم للحفاظ على الحالة او السرعة اللتان كانوا يتحركون بها وهى سرعة الاتوبيس ...ولكن من منهم سوف يتحرك الى الامام اكثر من الاخر ؟؟؟....بمعنى من منهم له قصور ذاتى اعلى من الاخر ؟؟؟....ولكى نعرف الاجابة لابد ان نرجع الى قانون القصور الذاتى :
القصور الذاتى = ثابت * وزن الجسم
القصور الذاتى = ثابت * كتلة الجسم * 9.8
عزم القصور الذاتى = كتلة الجسم * نق 2
ومن القوانين السابقة نعرف ان : الشخص الذى كتلته اكبر لديه قصور ذاتى اعلى من غيره.(.وكذلك الشخص الذى طوله اكبر ) ...وبالتالى يتحرك الى الامام عند توقف الاتوبيس بدرجه اكبر من الشخص الاخر


خلى بقى المعلومة اللى فاتت ديت فى دماغك عشان هنحتاجها فى الاخر


تعالى بقى نبدأ : وهتعرفوا دلوقتى مفجأه متعرفهاش قبل كده!!!!!!!!!!!!!!!!

قبل الفى سنة ...كتب العالم الاغريقى ارسطوا ما يلى "ان الماء لاينسكب من اناء فى حالة دوران...حتى ولو جعلنا فوهته الى الاسفل ..وقاعدته الى الاعلى , لان الدوران يمنع انسكاب الماء"

فاذا اخذنا سطلا به ماء , وربطناه بحبل كما بالشكل , ثم بدأنا بتدويره بسرعة كبيرة , بحيث كان محور الدوران خط افقى ,فسنرى ان الماء لاينسكب , حتى عندما يصبح السطل فى وضعية مقلوبة تماما ..كما بالشكل
ان الناس عادة يعزون حدوث هذه الظاهرة الى " القوة الطارده المركزية ", التى يقصدون بها تلك القوة الوهمية التى يظنون انها تؤثر على الجسم , وتساعده فى محاولته للابتعاد عن مركز الدوران ......ان هذه القوة لاوجود لها (بهذا المفهوم )!!!!!نعم لاوجود لها ....وهى ديت المفجأة بقى .....وما المحاولة المشار اليها هنا الا عملية ظهور القصور الذاتى
فهناك قوتان الجذب المركزى التى تجذب بها ذراعك السطل ...والقوة الاخرى هى القصور الذاتى الذى يحافظ بها السطل نفسه متحركا فى خط مستقيم ...وبهذا تنشا الحركة الدروانية
والان نطرح على انفسنا سؤالا : اذا احدثنا ثقبا فى جدار السطل , فالى اية جهة سيتدفق الماء ؟؟
لو فرضنا ان قوة الجاذبية غير موجودة ,لتدفق الماء _بالقصور الذاتى _فى اتجاه الخط (أك)المماس للمحيط (أب)حيث ان الماء يحاول ان يبقى على حركته فى خط مستقيم....ولكن قوة الجاذبية تجعله ينحنى ويصبح على شكل قوس (أع)
واذا كانت السرعة المحيطية كبيرة بما فيه الكفاية , فان هذا القوس سيقع خارج المحيط (أب)..كما بالشكل
ان تيار الماء يبين لنا الطريق , الذى كان سيسلكه الماء اثناء دوران السطل , فيما اذا لم يضغط عليه السطل ويمنعه من التدفق ....وهكذا يتضح لنا بان الماء لا يحاول البتة ان يتحرك الى الاسفل بصورة عمودية ...ولهذا فانه لاينسكب من السطل ..وكان من المحتمل انسكاب الماء , فى حالة واحدة فقط , هى عندما تكون فوهة السطل فى نفس اتجاه حركة السطل الدورانية


واذا كان محور الدوران هو محور رأسى ( خلى بالك رأسى ) (كما فى جهاز الطرد المركزى centrifuge)..فانه يمكننا استخدام هذه الظاهرة فى ترسيب السائل متغاير التركيب على شكل طبقات حسب الوزن النوعى , حيث تقع المركبات الثقيلة جداا , على مسافة بعيدة من محور الدوران (يعنى عند قاع الانبوبة ).. اما المركبات الخفيفة فتكون قريبة من المحور (اى عند سطح الانبوبة )

طيب ليه ؟؟؟؟ليه ده حصل ؟؟؟ليه المركبات الثقيلة بعيدة عن محور الدوران ..والخفيفة قريبة من محور الدوران
طبعا احنا لسى عارفين من شويه ان السائل داخل الانبوبة بيحاول يحافظ على حركته فى خط مستقيم(وهو المماس للمحيط الذى يتحرك فيه ) ...بسبب قصوره الذاتى... .ولكن فى نفس الوقت هناك قوة اخرى تجذب محتويات السائل نحو المركز وهى قوة الجذب المركزى ...وبالتالى سوف يحدث تأرجح لمحتويات السائل عن بعضه البعض ..و محتويات السائل تختلف فى كتلتها ...وبالتالى قصورها الذاتى سوف يختلف (كما ذكرنا فى بداية الموضوع ...فى مثال الاتوبيس ..حيث الشخص الاكثر وزنا لديه قصور ذاتى اعلى من غيره )ومن ثم فان المواد الموجوده فى السائل والتى هى اكثر كتلة لديها قصور ذاتى اعلى من غيرها وبالتالى سوف تتجه نحو قاع الانبوبة بقصورها الذاتى بسرعة اكبر من سرعة المواد الاخرى
ولهذا يتم فصل المواد الاكثر كتلة فى قاع الانبوبة اما المواد الخفيفة فتكون عند سطح الانبوبة حيث قصورها الذاتى ضعيف ولا تستطيع مقاومة قوة الجذب المركزى

Print This Post