Πώς να φτιάξετε έναν τυφώνα για ένα επιστημονικό έργο

Η προσομοίωση της δίνης ενός τυφώνα σε ένα μπουκάλι 2 λίτρων είναι ένα απλό και απλό πείραμα στο σπίτι ή στην τάξη. Με μια μικρή ταινία, μερικές σκληρές πλαστικές σωληνώσεις και άλλα φθηνά υλικά, μπορείτε να δημιουργήσετε μια διασκεδαστική και επαναχρησιμοποιήσιμη επιστήμη έργο που απεικονίζει τους φυσικούς νόμους πίσω από τις στροφές, τα φυσικά φαινόμενα που χαρακτηρίζουν τους τυφώνες και ανεμοστρόβιλοι.

Ο σχηματισμός μιας δίνης σε μια φιάλη προκύπτει όταν οι κεντρομετρικές και φυγοκεντρικές δυνάμεις εφαρμόζονται σε ένα σύστημα με ποικίλες πυκνότητες, στην περίπτωση αυτή η διαφορά στην πυκνότητα μεταξύ αέρα και νερού. Στη φύση σχηματίζονται στροβιλισμοί όταν ένα υγρό καιρικό σύστημα συγκρούεται με ξηρό αέρα. Και στα δύο συστήματα η διαφορά στην πυκνότητα τροφοδοτεί τον σχηματισμό δίνης.

Γεμίστε ένα από τα μπουκάλια με 750 ml κρύου νερού. Το νερό πρέπει να γεμίσει περίπου τα τρία τέταρτα της φιάλης. περισσότερο νερό θα δυσκολέψει τη δημιουργία της δίνης, ενώ λιγότερο νερό θα μειώσει τη διάρκειά του.

instagram story viewer

Αναποδογυρίστε το δεύτερο μπουκάλι και τοποθετήστε το πάνω στο γεμάτο μπουκάλι. Χρησιμοποιώντας μια ισχυρή κόλλα, συνδέστε τα δύο ανοίγματα μπουκαλιών μαζί για να δημιουργήσετε μια στεγανή σφράγιση. Αφήστε τη κόλλα να ρυθμιστεί.

Δημιουργήστε τη δίνη αναποδογυρίζοντας τις φιάλες και περιστρέφοντας το πάνω (γεμάτο με νερό) μπουκάλι σε μια γρήγορη φορά δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα. Αυτή η ενέργεια δημιουργεί κεντρομόλο δύναμη, κατευθυνόμενη προς το κέντρο της φιάλης, η οποία ωθεί το νερό και τον αέρα προς τα έξω. Επειδή ο αέρας είναι λιγότερο πυκνός από το νερό, ο αέρας πιέζεται στη μέση, προκαλώντας τη δίνη να σχηματιστεί. Η φυγοκεντρική δύναμη, που μερικές φορές αναφέρεται ως η αδρανειακή δύναμη στη νευτωνική μηχανική, προκαλεί τον αέρα στο κέντρο να ωθείται προς τα έξω στο νερό. Όσο πιο μακριά κάτω από τη δίνη, τόσο μεγαλύτερη γίνεται αυτή η δύναμη, γι 'αυτό το νερό ρέει γρηγορότερα στο κάτω μέρος της φιάλης από ό, τι στην κορυφή.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι και τα δύο μπουκάλια περιέχουν ουσία: το μπουκάλι στο κάτω μέρος είναι γεμάτο με αέρα, ο οποίος φυσικά θέλει να αντικαταστήσει το πιο πυκνό νερό στην κορυφή. Εάν δεν γυρίσετε το πάνω μπουκάλι, το νερό και ο αέρας αμφισβητούνται αδέξια για να μετατοπίσουν το ένα το άλλο (σχηματίζοντας φυσαλίδες). Η περιστροφή του κορυφαίου μπουκαλιού δημιουργεί μια καλύτερη λεωφόρο για τη ροή του αέρα, με αποτέλεσμα σχηματισμό δίνης και ταχύτερη αποστράγγιση νερού.

Teachs.ru
  • Μερίδιο
instagram viewer