Hurrikaanin pyörteen simulointi 2 litran pullossa on yksinkertainen ja yksinkertainen kokeilu kotona tai luokassa. Pienellä teipillä, kovalla muoviputkella ja muilla halvoilla materiaaleilla voit rakentaa hauskan ja uudelleenkäytettävän tieteen projekti, joka havainnollistaa pyörteiden takana olevia luonnollisia lakeja, fyysisiä ilmiöitä, jotka luonnehtivat hurrikaaneja ja tornadot.
Pyörrön muodostuminen pullossa johtaa, kun keskipako- ja keskipakovoimat kohdistetaan järjestelmään, jolla on vaihteleva tiheys, tässä tapauksessa ilman ja veden välinen tiheysero. Luonnossa pyörteet muodostuvat, kun märkä sääjärjestelmä törmää kuivaan ilmaan. Molemmissa järjestelmissä tiheysero ohjaa pyörteen muodostumista.
Täytä yksi pulloista 750 ml: lla kylmää vettä. Veden tulisi täyttää noin kolme neljäsosaa pullosta; enemmän vettä vaikeuttaa pyörteen muodostamista, kun taas vähemmän vettä lyhentää sen kestoa.
Käännä toinen pullo ylösalaisin ja aseta se täytetyn pullon päälle. Kiinnitä kaksi pullon aukkoa vahvalla liimalla yhteen vesitiiviin tiivisteen muodostamiseksi. Anna liiman kovettua.
Luo pyörre kääntämällä pullot ympäri ja kiertämällä yläpulloa (vedellä täytettyä) nopeasti myötä- tai vastapäivään. Tämä toimenpide luo pullon keskelle suuntautuvan keskiosan voiman, joka työntää vettä ja ilmaa ulkopuolelle. Koska ilma on vähemmän tiheää kuin vesi, ilma puristuu keskelle aiheuttaen pyörteen muodostumisen. Keskipakovoima, jota joskus kutsutaan inertivoimaksi Newtonin mekaniikassa, saa keskuksen ilman työntymään ulkopuolelta tulevaa vettä vasten. Mitä kauempana pyörrettä alaspäin, sitä suurempi voima tulee, minkä vuoksi vesi virtaa nopeammin pullon pohjassa kuin yläosassa.
On tärkeää huomata, että molemmat pullot sisältävät ainetta: pohjassa oleva pullo on täynnä ilmaa, joka luonnollisesti haluaa syrjäyttää tiheämmän veden yläosasta. Jos et pyöri yläpulloa, vesi ja ilma kilpailevat kömpelösti syrjäyttääkseen toisiaan (muodostaen kuplia). Yläpullon pyörittäminen luo paremman mahdollisuuden ilmavirralle, mikä johtaa pyörteen muodostumiseen ja nopeammin veden tyhjentämiseen.