Імітація вихору урагану в 2-літровій пляшці - це простий і простий експеримент вдома або в класі. За допомогою невеликої стрічки, деяких твердих пластикових трубопроводів та інших недорогих матеріалів ви зможете створити цікаву та багаторазову науку проект, який ілюструє природні закони вихорів, фізичні явища, що характеризують урагани та торнадо.
Утворення вихору в пляшці виникає, коли до системи з різною щільністю застосовуються відцентрові та відцентрові сили, в даному випадку різниця в щільності між повітрям і водою. У природі вихори утворюються, коли система вологої погоди стикається із сухим повітрям. В обох системах різниця в щільності забезпечує вихор.
Наповніть одну з пляшок 750 мл холодної води. Вода повинна заповнити приблизно три чверті пляшки; більша кількість води ускладнить створення вихору, тоді як менша кількість води скоротить її тривалість.
Переверніть другу пляшку догори дном і покладіть її поверх наповненої пляшки. За допомогою міцного клею з’єднайте два отвори для пляшок разом, щоб створити герметичну герметичність. Дайте клею схопитися.
Створіть вихор, перевертаючи пляшки і повертаючи верхню (наповнену водою) пляшку в швидкому напрямку за годинниковою стрілкою або проти. Ця дія створює доцентрову силу, спрямовану до центру пляшки, яка виштовхує воду та повітря назовні. Оскільки повітря менш щільний, ніж вода, повітря стискається в середину, викликаючи утворення вихору. Відцентрова сила, яку іноді в механіці Ньютона називають інерційною силою, змушує повітря в центрі натискати на воду зовні. Чим далі вниз по вихору, тим більшою стає ця сила, саме тому вода тече швидше внизу пляшки, ніж у верхній.
Важливо відзначити, що обидві пляшки містять речовину: пляшка на дні наповнена повітрям, яке природно хоче витіснити більш щільну воду зверху. Якщо ви не крутите верхню пляшку, вода і повітря незграбно змагаються за зміщення один одного (утворюючи бульбашки). Обертання верхньої пляшки створює кращий шлях для потоку повітря, що призводить до утворення вихорів і швидшого відведення води.