วิธีสร้างพายุเฮอริเคนสำหรับโครงงานวิทยาศาสตร์

การจำลองกระแสน้ำวนของพายุเฮอริเคนในขวดขนาด 2 ลิตรเป็นการทดลองที่บ้านหรือในห้องเรียนที่ตรงไปตรงมาและเรียบง่าย ด้วยเทปกาวเล็กๆ ท่อพลาสติกแข็ง และวัสดุราคาไม่แพงอื่นๆ คุณสามารถสร้างวิทยาศาสตร์ที่สนุกและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โครงการที่แสดงให้เห็นกฎธรรมชาติที่อยู่เบื้องหลังกระแสน้ำวน ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่บ่งบอกถึงพายุเฮอริเคนและ พายุทอร์นาโด

การก่อตัวของกระแสน้ำวนในขวดส่งผลให้แรงสู่ศูนย์กลางและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางถูกนำไปใช้กับระบบที่มีความหนาแน่นต่างกัน ในกรณีนี้คือความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างอากาศและน้ำ กระแสน้ำวนตามธรรมชาติเกิดขึ้นเมื่อระบบสภาพอากาศเปียกชนกับอากาศแห้ง ในทั้งสองระบบ ความแตกต่างของความหนาแน่นทำให้เกิดกระแสน้ำวน

เติมหนึ่งขวดด้วยน้ำเย็น 750 มล. น้ำควรเติมประมาณสามในสี่ของขวด น้ำมากขึ้นจะทำให้สร้างกระแสน้ำวนได้ยากขึ้นในขณะที่น้ำน้อยลงจะทำให้ระยะเวลาของกระแสน้ำสั้นลง

พลิกขวดที่สองคว่ำแล้ววางลงบนขวดที่เติม ใช้กาวที่แข็งแรงติดฝาขวดทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อสร้างซีลกันน้ำ ปล่อยให้กาวเซ็ตตัว

สร้างกระแสน้ำวนโดยพลิกขวดและหมุนขวดด้านบน (ที่เติมน้ำ) ในทิศทางตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาอย่างรวดเร็ว การกระทำนี้จะสร้างแรงสู่ศูนย์กลางโดยมุ่งไปที่กึ่งกลางของขวด ซึ่งจะดันน้ำและอากาศออกสู่ภายนอก เนื่องจากอากาศมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ อากาศจึงถูกบีบเข้าไปตรงกลาง ทำให้เกิดกระแสน้ำวน แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าแรงเฉื่อยในกลศาสตร์ของนิวตัน ทำให้อากาศที่อยู่ตรงกลางดันไปกระทบกับน้ำที่อยู่ด้านนอก ยิ่งกระแสน้ำวนไกลออกไป แรงนี้จะยิ่งมากขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้น้ำไหลที่ด้านล่างของขวดได้เร็วกว่าที่ด้านบน

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าขวดทั้งสองมีสารอยู่: ขวดที่อยู่ด้านล่างเต็มไปด้วยอากาศ ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วต้องการแทนที่น้ำที่หนาแน่นกว่าที่ด้านบน ถ้าคุณไม่หมุนขวดบนสุด น้ำและอากาศจะแข่งขันกันอย่างงุ่มง่ามเพื่อแทนที่กัน (ทำให้เกิดฟอง) การหมุนขวดด้านบนจะทำให้อากาศไหลเวียนได้ดีขึ้น ส่งผลให้เกิดกระแสน้ำวนและระบายน้ำได้เร็วขึ้น

  • แบ่งปัน
instagram viewer