Почему чаинки сбегают к центру чашки, когда мы перестаёте мешать чай?
Это связано с эффектом инерции, действием сил вязкого трения жидкости и немного с эффектом Бернулли.
Когда мы перемешиваем чай ложечкой, жидкость приобретает вращательное движение вокруг оси вращения ложки. Чайнки двигаются по круговым траекториям с разными скоростями — ближе к стенкам чашки скорость больше, а ближе к центру — меньше. Когда перемешивание заканчивается, чаинки начинают постепенно замедляться и смещаться к центру. Это происходит поскольку внешние слои жидкости испытывают большее трение о стенки стакана и быстро теряют свою скорость и фактически останавливаются. Внутренняя же часть жидкости дольше сохраняет своё вращение. Из-за разницы скоростей между внешней и внутренней областью возникают радиальные течения, как на рисунке, направляя жидкость от краев к центру. Чаинки следуют за этими потоками и скапливаются в середине. Создаётся своеобразная воронка внутри чашки, и чаинки втягиваюися внутрь потока.
Этот эффект похож на тот, что возникает в водовороте реки, когда мусор и мелкие предметы устремляются к центру воронки.
Что касается роли эффекта Бернулли, то согласно него давление жидкости уменьшается там, где её скорость увеличивается. Соответственно,когда перефирийная часть жидкости останавливается, внутренняя продолжает двигаться с большей скоростью относительно центра. Значит по закону Бернулли, в области с высокой скоростью движения жидкости образуется пониженное давление, которое притягивает чаинки к центру.
Не смотря на наличие этого эффекта,
основной причиной движения чаинок к центру является всё же вязкость жидкости и инерционные эффекты.
Ещё важно учитывать, что чашка неподвижна. Если же привести ее во вращение, то после установления твёрдотельного вращения жидкости, вращающейся вместе с чашкой, чаинки, под действием центробежной силы, соберутся на периферии,а не в центре.
