Viesuļvētras virpuļa simulēšana 2 litru pudelē ir vienkāršs un vienkāršs eksperiments mājās vai klasē. Izmantojot nelielu lenti, dažus cietas plastmasas cauruļvadus un citus lētus materiālus, jūs varat izveidot jautru un atkārtoti lietojamu zinātni projekts, kas ilustrē virpuļu dabiskos likumus, fiziskās parādības, kas raksturo viesuļvētras un viesuļvētras.
Virpulīša veidošanās pudelē rodas, ja sistēmai ar dažādu blīvumu, šajā gadījumā gaisa un ūdens blīvuma starpību, tiek pielietoti centrveida un centrbēdzes spēki. Dabā virpuļi veidojas, kad mitra laika sistēma saduras ar sausu gaisu. Abās sistēmās blīvuma starpība nodrošina virpuļa veidošanos.
Vienu no pudelēm piepilda ar 750 ml auksta ūdens. Ūdenim vajadzētu piepildīt apmēram trīs ceturtdaļas pudeles; vairāk ūdens apgrūtinās virpuļa izveidi, savukārt mazāk ūdens saīsinās tā ilgumu.
Apgrieziet otro pudeli otrādi un novietojiet to uzpildītās pudeles augšpusē. Izmantojot stingru līmi, piestipriniet abas pudeles atveres kopā, lai izveidotu ūdensnecaurlaidīgu blīvējumu. Ļaujiet līmei sastingt.
Izveidojiet virpuļu, apgāžot pudeles un pagriežot augšējo (ar ūdeni piepildīto) pudeli strauji pulksteņrādītāja virzienā vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Šī darbība rada centripetālu spēku, kas vērsts uz pudeles centru, kas ūdeni un gaisu izstumj uz āru. Tā kā gaiss ir mazāk blīvs nekā ūdens, gaiss tiek izspiests vidū, izraisot virpuļa veidošanos. Centrbēdzes spēks, ko Ņūtona mehānikā dažkārt dēvē par inerciālo spēku, liek centrā esošajam gaisam ārpusē virzīties pret ūdeni. Jo tālāk virpuļa augšpusē šis spēks kļūst lielāks, tāpēc pudeles apakšā ūdens plūst ātrāk nekā augšpusē.
Ir svarīgi atzīmēt, ka abās pudelēs ir viela: pudele apakšā ir piepildīta ar gaisu, kas dabiski vēlas izspiest blīvāku ūdeni augšpusē. Ja jūs nevērpjat augšējo pudeli, gan ūdens, gan gaiss neveikli sacenšas, lai izspiestu viens otru (veidojot burbuļus). Virpojot augšējo pudeli, tiek izveidota labāka gaisa plūsmas iespēja, kā rezultātā veidojas virpuļi un ātrāka ūdens novadīšana.