Ongelmasta pääsee eroon kiinnittämällä painoja verhon alareunaan. Kuvitus: Kari Sihvonen
Ongelmasta pääsee eroon kiinnittämällä painoja verhon alareunaan. Kuvitus: Kari Sihvonen

Pyörteen synnyttämä alipaine vetää verhoa.

Pieni suihkukoppi tuntuu erityisen pieneltä, kun suihkuverho pullistelee sisäänpäin. Vielä pahempaa seuraa, kun avaa hanan. Luulisi, että veden paine työntäisi verhoa ulospäin, mutta tosiasiassa käy juuri päinvastoin: verho lähentelee.

Lopulta suihkuverho saa kontaktin ihoon, vaikka peseytyjä kuinka yrittäisi vältellä kosketusta. Kerran otteen saatuaan se liimaantuu ihoon kiinni ja tuntuu limaiselta. Suihkusta lähtee likaisemman tuntuisena kuin sinne on tullut.

Miksi verho taipuu aivan eri suuntaan kuin intuitio sanoo? Syystä on enemmän teorioita kuin vakuuttavaa näyttöä. Jonkinlainen alipaine suihkuverhon sisäpuolelle kuitenkin muodostuu, ja siksi verho imeytyy sisäänpäin.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Lämmin ilma nousee

Yksi varmasti väärä teoria perustuu siihen, että lämmin ilma nousee ylöspäin. Ajatuksena on, että suihkuava kuuma vesi lämmittää ilmaa suihkun puolella verhoa. Ilman määrä suihkun alla siis vähenisi, ja siksi myös sen tiheys ja paine alenisivat.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Teoria kaatuu yksinkertaisella käytännön testillä. Suihkuverho lähentelee ihan samalla tavalla, vaikka vesi on jääkylmää.

Toinen perinteinen teoria pohjaa Bernoullin lakiin, samaan periaatteeseen, joka pitää lentokoneet ilmassa. Bernoullin lain mukaan nesteiden ja kaasujen virtauksen nopeuden kasvaessa paine alenee.

Tässä ajatuksena on, että suihkusta tulevat vesipisarat työntävät ilmaa edessään alaspäin kohti lattiaa ja suihkuverhon alta ulos. Ilman suunta onkin siis alaspäin, ja korvausilma tulee verhon yläpuolelta. Joka tapauksessa syntyy ilmavirta, ilmanpaine sivuttaissuunnassa alenee ja verho taipuu matalamman ilmanpaineen suuntaan.

Suihkuverhon käyttäytymistä on selitetty myös niinsanotulla Coanda-efektillä. Sillä tarkoitetaan liikkuvan nesteen tai kaasun eli fluidin taipumusta hakeutua pintoja kohti – tai tässä verhon taipumusta hakeutua liikkuvaa fluidia kohti.

Pyörteestä paras näyttö

Vakuuttavin näyttö on kuitenkin Massachusettsin yliopiston apulaisprofessorin David Schmidtin teorialla. Hän tutki fluidien käyttäytymistä tietokonesimulaattorilla, jota yleensä käytetään diesel- ja lentokonemoottorien hyötysuhteen parantamiseen.

Schmidt jakoi mallissaan suihkutilan 50 000 pikkuruiseen soluun ja otti huomioon pisaroiden hajoamisen vaikutuksen niiden ilmanvastukseen.

Malli osoitti, että vesisuihku synnyttää pyörteen, jonka kiertää suihkuverhoon nähden kohtisuoran akselin ympäri. Tämän pyörteen keskuksessa on matalan paineen alue samaan tapaan kuin myrskyn keskipisteessä on matalapaineen keskus. Juuri tämä matalapaine vetää suihkuverhoa vesisuihkua kohti.

Schmidtin mukaan tämä pyörrevaikutus on kuitenkin heikko. Se saa liikkeelle vain ohuita ja kevyitä suihkuverhoja. Painavampi suihkuverho ei lähentele. Ilmiö on tuntematon myös niille, joiden suihkupää ei muodosta tarpeeksi pieniä pisaroita.

Koska paine-ero on hyvin pieni, lähentelevän suihkuverhon ongelma on Schmidtin mukaan helposti ratkaistavissa kiinnittämällä verhon alareunaan pieniä painoja.

Marko Hamilo on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2013.

Chair
Seuraa 
Viestejä2802

Siis suihkuverho*. Okei.

*Tarkoittaa luultavasti Mossadia, jonka nimeä ei Mossadin pelossa uskalleta mainita. 

"Die Theorie bestimmt was wir beobachten können."(Albert Einstein)

Sisältö jatkuu mainoksen alla