Het simuleren van de draaikolk van een orkaan in een fles van 2 liter is een eenvoudig en eenvoudig experiment thuis of in de klas. Met een beetje tape, wat harde plastic leidingen en andere goedkope materialen, kun je een leuke en herbruikbare wetenschap bouwen project dat de natuurlijke wetten achter wervelingen illustreert, de fysieke verschijnselen die orkanen kenmerken en tornado's.
De vorming van een vortex in een fles ontstaat wanneer centripetale en centrifugale krachten worden uitgeoefend op een systeem met verschillende dichtheden, in dit geval het verschil in dichtheid tussen lucht en water. In de natuur ontstaan wervels wanneer een nat weersysteem in botsing komt met droge lucht. In beide systemen drijft het verschil in dichtheid de vorming van de vortex aan.
Vul een van de flessen met 750 ml koud water. Het water moet ongeveer driekwart van de fles vullen; meer water maakt het moeilijker om de vortex te creëren, terwijl minder water de duur ervan verkort.
Draai de tweede fles ondersteboven en plaats deze op de gevulde fles. Gebruik een sterke lijm om de twee flesopeningen aan elkaar te bevestigen om een waterdichte afdichting te creëren. Laat de lijm uitharden.
Creëer de draaikolk door de flessen om te draaien en de bovenste (met water gevulde) fles snel met de klok mee of tegen de klok in te draaien. Deze actie creëert middelpuntzoekende kracht, gericht op het midden van de fles, die het water en de lucht naar buiten duwt. Omdat lucht minder dicht is dan water, wordt de lucht in het midden geperst, waardoor de vortex ontstaat. De middelpuntvliedende kracht, ook wel de traagheidskracht genoemd in de Newtoniaanse mechanica, zorgt ervoor dat de lucht in het midden tegen het water aan de buitenkant duwt. Hoe verder naar beneden in de vortex, hoe groter deze kracht wordt, daarom stroomt het water aan de onderkant van de fles sneller dan aan de bovenkant.
Het is belangrijk op te merken dat beide flessen stof bevatten: de fles aan de onderkant is gevuld met lucht, die natuurlijk het dichtere water aan de bovenkant wil verdringen. Als u de bovenste fles niet ronddraait, strijden het water en de lucht beide onhandig om elkaar te verplaatsen (bellen vormen). Het draaien van de bovenste fles zorgt voor een betere luchtstroom, wat resulteert in vortexvorming en snellere waterafvoer.