Simular el vórtice de un huracán en una botella de 2 litros es un experimento sencillo y sencillo en el hogar o en el aula. Con un poco de cinta, algunas tuberías de plástico duro y otros materiales económicos, puede construir una ciencia divertida y reutilizable. proyecto que ilustra las leyes naturales detrás de los vórtices, los fenómenos físicos que caracterizan a los huracanes y tornados.
La formación de un vórtice en una botella se produce cuando se aplican fuerzas centrípetas y centrífugas a un sistema con densidades variables, en este caso la diferencia de densidad entre el aire y el agua. En la naturaleza, los vórtices se forman cuando un sistema de clima húmedo choca con el aire seco. En ambos sistemas, la diferencia de densidad impulsa la formación de vórtices.
Llena una de las botellas con 750 ml de agua fría. El agua debe llenar aproximadamente las tres cuartas partes de la botella; más agua dificultará la creación del vórtice, mientras que menos agua acortará su duración.
Voltee la segunda botella boca abajo y colóquela encima de la botella llena. Con un pegamento fuerte, une las dos aberturas de las botellas para crear un sello hermético. Deje que el pegamento se asiente.
Cree el vórtice volteando las botellas y girando la botella superior (llena de agua) en una dirección rápida en sentido horario o antihorario. Esta acción crea una fuerza centrípeta, dirigida hacia el centro de la botella, que empuja el agua y el aire hacia el exterior. Debido a que el aire es menos denso que el agua, el aire se aprieta en el medio, lo que hace que se forme el vórtice. La fuerza centrífuga, a veces denominada fuerza de inercia en la mecánica newtoniana, hace que el aire en el centro empuje contra el agua en el exterior. Cuanto más abajo del vórtice, mayor se vuelve esta fuerza, por lo que el agua fluye más rápido en el fondo de la botella que en la parte superior.
Es importante tener en cuenta que ambas botellas contienen sustancia: la botella en la parte inferior está llena de aire, que naturalmente quiere desplazar el agua más densa en la parte superior. Si no gira la botella superior, el agua y el aire compiten torpemente para desplazarse (formando burbujas). Al girar la botella superior se crea una mejor vía para el flujo de aire, lo que resulta en la formación de vórtices y un drenaje de agua más rápido.