Určitě se vám to nejednou stalo: velmi pomalu a opatrně se snažíte nalít nápoj z konvice do sklenice, ale místo úmyslného zásahu tryska klouže po spodní straně výlevky a vše se rozlije. Vypadá to jako nepříjemné opomenutí. Ale ne – to je pravidelnost! Účinek konvice byl studován po celá desetiletí a nyní jej výzkumný tým po pečlivé teoretické analýze a četných experimentech dokázal podrobně popsat.
Vědci zjistili, že interakce různých sil udržuje malé množství kapaliny přímo na vrcholu výlevky: to stačí k přesměrování toku kapaliny za určitých podmínek, píše National Geographic. Účinek konvice poprvé popsal Marcus Rainer v roce 1956 a vědci se opakovaně pokoušeli tento efekt vysvětlit. Práce na toto téma byla dokonce v roce 1999 oceněna vtipnou Schnobelovou (antinobelovskou) cenou.
Studie účinku konvice byla nyní dokončena na Rainer's Alma Mater, Vídeňská technická univerzita. „Ačkoli se jedná o velmi běžný a – zdá se – jednoduchý efekt, je extrémně obtížné jej vysvětlit z hlediska mechaniky tekutin. Hrana na spodní straně výtoku konvice hraje důležitou roli: vytvoří se tam kapka, která zanechá oblast těsně pod okrajem vždy mokrá. Velikost této kapky závisí na rychlosti, kterou kapalina vytéká z konvice. Pokud je rychlost pod kritickým prahem, proud je přesměrován a kapalina stéká hubicí,“ řekl Bernhard Scheichl, hlavní autor studie. „Poprvé jsme byli schopni poskytnout úplné teoretické vysvětlení, proč se tato kapka tvoří a proč spodní strana horní části hubice zůstává vždy mokrá. Matematika, která je základem tohoto je komplexní – je to interakce setrvačných, viskózních a kapilárních sil. Síla setrvačnosti zajišťuje, že kapalina má tendenci zachovat si svůj původní směr, zatímco kapilární síly zpomalují pohyb kapaliny těsně u výlevky konvice.
Vzájemné působení těchto sil je základem tzv. kotlíkového efektu. Ale kapilární síly zajišťují, že účinek začíná pouze pod určitým úhlem mezi stěnou a povrchem kapaliny. Čím menší je tento úhel nebo čím je materiál konvice hydrofilnější, tím pomaleji se odděluje kapalina od povrchu výlevky,“ dodává Sheikhl. Zajímavé je, že gravitační síla vzhledem k ostatním vznikajícím silám nehraje rozhodující roli. Gravitace jednoduše určuje směr, kterým je paprsek nasměrován, ale její síla není pro účinek konvice rozhodující, takže účinek konvice bude pozorován i při pití čaje na měsíční bázi (nikoli však na Mezinárodní vesmírné stanici kde není vůbec žádná gravitace).
