2リットルのボトルでハリケーンの渦をシミュレートすることは、家庭または教室での簡単で簡単な実験です。 小さなテープ、いくつかの硬質プラスチック配管、その他の安価な材料を使用して、楽しく再利用可能な科学を構築できます 渦の背後にある自然法則、ハリケーンを特徴付ける物理現象、および 竜巻。
ボトル内の渦の形成は、求心力と遠心力がさまざまな密度、この場合は空気と水の密度の差を持つシステムに適用されたときに発生します。 自然界では、雨天システムが乾燥した空気と衝突すると渦が形成されます。 どちらのシステムでも、密度の違いが渦の形成に影響を与えます。
ボトルの1つに750mlの冷水を入れます。 水はボトルの約4分の3を満たす必要があります。 水が多いと渦の生成が難しくなり、水が少ないとその持続時間が短くなります。
2番目のボトルを裏返し、満たされたボトルの上に置きます。 強力な接着剤を使用して、2つのボトルの開口部を一緒に取り付けて防水シールを作成します。 接着剤が固まるのを待ちます。
ボトルを裏返し、上部（水で満たされた）ボトルを時計回りまたは反時計回りにすばやく回転させて、渦を作成します。 この動作により、ボトルの中心に向けられた求心力が発生し、水と空気が外側に押し出されます。 空気は水よりも密度が低いため、空気が中央に押し込まれ、渦が形成されます。 ニュートン力学では慣性力と呼ばれることもある遠心力により、中央の空気が外側の水に押し付けられます。 渦が下がるほど、この力は大きくなります。そのため、ボトルの上部よりも下部の方が水が速く流れます。
両方のボトルに物質が含まれていることに注意することが重要です。下部のボトルは空気で満たされているため、上部のより密度の高い水を自然に置換したいと考えています。 こまを回転させないと、水と空気の両方が不器用に競い合い、互いに移動します（泡を形成します）。 上部のボトルを回転させると、空気の流れが良くなり、渦が形成され、排水が速くなります。