Είναι Σάββατο πρωί και μόλις αδειάσατε την κανάτα του καφέ στην κούπα σας, όταν το έταιρο σας μισό σας ζητά να τον μοιραστείτε και εσείς προσφέρεστε να ρίξετε τον μισό από τον δικό σας στο φλιτζάνι του.
Γιατί όμως ο περισσότερος καφές χύνεται στο πιατάκι και το πάτωμα; Γιατί είναι τόσο δύσκολο να χύσεις υγρό από μια κούπα σε μια άλλη;
Μια αρχή φυσικής, γνωστή ως η επίδραση Coanda, μπορεί να κατηγορηθεί για το χάος στην κουζίνα σας, αλλά είναι συγχρόνως και ο λόγος που τα αεροπλάνα μπορούν να πετάξουν!
Σίγουρα δεν έχετε ακούσει ποτέ για τον Henri Coanda και είναι κρίμα. Ήταν ο πρώτος που σχεδίασε ένα αεροσκάφος πολύ πριν το 1910. Η εφεύρεσή του δεν ήταν επιτυχημένη, αλλά τα επόμενα χρόνια, είχε μεγάλη συμβολή στην γνώση για το πώς τα φτερά του αεροπλάνου παράγουν ανυψωτική δύναμη.
Το 1934 κατέθεσε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια συσκευή που λειτουργεί σε αυτό που είναι τώρα γνωστό ως το φαινόμενο Coanda: Σε μια καμπύλη επιφάνεια, ένα κινούμενο ρεύμα υγρού θα δημιουργήσει εσωτερική πίεση που θα τον κρατά να κινείται κατά μήκος αυτής της επιφάνειας.
Επειδή ο αέρας συμπεριφέρεται σαν υγρό ακριβώς όπως το νερό, μια πτέρυγα του αεροπλάνου μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτό το αποτέλεσμα για να δημιουργήσει ανυψωτική δύναμη. Πως; Τα ταχύτερα μετακινούμενα μόρια έχουν χαμηλότερη πίεση από τα πιο αργά, σύμφωνα με έναν κανόνα που ονομάζεται αρχή Bernoulli και έτσι ένα ρεύμα αέρα είναι βασικά ένα ρεύμα χαμηλής πίεσης που περιβάλλεται από όλες τις πλευρές από περιοχές υψηλής πίεσης.
Τοποθετήστε μια επιφάνεια στη μία πλευρά του πίδακα και αφαιρέστε την περιοχή υψηλής πίεσης που σπρώχνει προς τα επάνω, αφήνοντας την πίεση στην άλλη πλευρά για να σπρώξετε ολόκληρο τον πίδακα προς τα κάτω πάνω στην επιφάνεια. Το ρεύμα του ρευστού παραμένει κολλημένο στην επιφάνεια, ακόμα κι αν αυτή η επιφάνεια καμπυλώνεται.
Το πτερύγιο του αεροπλάνου έχει καμπύλη από πάνω και ευθεία στο κάτω μέρος. Επειδή η φυσική τάση του αέρα είναι να πάει σε ευθεία γραμμή, τα μόρια του αέρα που κάμπτονται γύρω από την κορυφή ενός πτερυγίου βρίσκονται σε σύγκρουση.
Το αποτέλεσμα είναι ότι έχετε τον ίδιο αριθμό μορίων αέρα στην κορυφή του πτερυγίου όπως στον πυθμένα, αλλά στην κορυφή, είναι απλωμένα σε μια μεγαλύτερη περιοχή, που δημιουργεί χαμηλότερη πίεση.
Ο αέρας ωθεί και κυρίες και κύριοι, απογειωνόμαστε!
Τι έχει να κάνει αυτό με τον καφέ; Τα μόρια στον καφέ σας δοκιμάζουν επίσης την πίεση του ατμοσφαιρικού αέρα και όταν ρέει κατά μήκος της επιφάνειας της κούπας σας, αυτή η πίεση το κρατά «κολλημένο». Και καθώς το αποτέλεσμα Coanda μας διαβεβαιώνει, αυτός ο καφές θα παραμείνει κολλημένος ακόμα κι όταν καμπυλώνεται γύρω από το χείλος της κούπας.
Αλλά το αποτέλεσμα Coanda δεν είναι άπειρο. Εάν η καμπύλη είναι αρκετά απότομη, όπως σε ένα ποτήρι κρασιού ή στο στόμιο μιας κανάτας, το υγρό «ξεσπάει» και ρέει ελεύθερα.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο καφές δεν στάζει παντού, αλλά η κούπα σας.