Imituoti uragano sūkurį 2 litrų butelyje yra nesudėtingas ir paprastas eksperimentas namuose ar klasėje. Turėdami šiek tiek juostos, kietų plastikinių vamzdynų ir kitų nebrangių medžiagų, galite sukurti įdomų ir daugkartinio naudojimo mokslą projektas, kuris iliustruoja natūralius sūkurių dėsnius, fizinius reiškinius, apibūdinančius uraganus ir Viesulas.
Virpulio susidarymas butelyje atsiranda, kai įvairaus tankio sistemai, šiuo atveju tankio skirtumui tarp oro ir vandens, yra taikomos centripetalinės ir išcentrinės jėgos. Gamtoje sūkuriai susidaro, kai drėgno oro sistema susiduria su sausu oru. Abiejose sistemose tankio skirtumas valdo sūkurio formavimąsi.
Užpildykite vieną iš butelių 750 ml šalto vandens. Vanduo turėtų užpildyti maždaug tris ketvirtadalius butelio; daugiau vandens apsunkins sūkurio sukūrimą, o mažiau vandens sutrumpins jo trukmę.
Apverskite antrąjį buteliuką aukštyn kojomis ir padėkite jį ant užpildyto butelio. Stipriais klijais pritvirtinkite dvi butelio angas, kad būtų sandariai uždarytas vanduo. Leiskite klijai sustingti.
Sukite sūkurį apversdami butelius ir sukdami viršutinį (vandeniu pripildytą) butelį sparčiai pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę. Šis veiksmas sukuria išcentrinę jėgą, nukreiptą į butelio centrą, kuri stumia vandenį ir orą į išorę. Kadangi oras yra mažiau tankus nei vanduo, oras suspaustas į vidurį, todėl sukasi sūkurys. Išcentrinė jėga, Niutono mechanikoje kartais vadinama inercine jėga, priverčia centre esantį orą stumti išorėje esantį vandenį. Kuo žemiau sūkurys, tuo didesnė ši jėga tampa, todėl vanduo butelio apačioje teka greičiau nei viršuje.
Svarbu pažymėti, kad abiejuose buteliuose yra medžiagos: dugno butelis užpildytas oru, kuris natūraliai nori išstumti tankesnį vandenį viršuje. Jei nesuksite viršutinio buteliuko, vanduo ir oras nerangiai varžysis, kad išstumtų vienas kitą (formuodami burbuliukus). Sukant viršutinį butelį sukuriama geresnė oro srauto išeitis, dėl ko susiformuoja sūkuriai ir greitesnis vandens nutekėjimas.