Mô hình lốc xoáy

17

V. Mayer

Mô hình lốc xoáy

Lốc xoáy là một trong những hiện tượng tự nhiên gây ra mưa đá và bí ẩn nhất. Năng lượng hiện tại của anh ấy lớn đến mức hầu như không ai và không có gì có thể chống chọi được với một cơn lốc xoáy.

Làm thế nào mà một cơn lốc xoáy đôi khi có thể mang những vật nặng đi một khoảng cách đáng kể? Nó được hình thành như thế nào? Khoa học hiện đại không thể trả lời những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác một cách toàn diện đáp số.

Trên các trang tạp chí của chúng tôi, tôi nói về bản chất của lốc xoáy (xem bài viết của L. Alekseeva “Những cơn lốc “tạo nên thời tiết” - «Kvant», 1977, số 8). Có thể khôi phục cơn lốc xoáy trong điều kiện phòng thí nghiệm không? Chúng tôi cung cấp cho bạn hai cài đặt thử nghiệm với sự trợ giúp của các mô hình ống nước nào

Cha không khó để có được ngay cả ở nhà.

1. Để đủ điều kiện sử dụng động cơ vi điện loại DP-12a (nó được sử dụng trong nhiều đồ chơi trẻ em), hãy sử dụng đĩa làm bằng đồng thau hoặc thiếc có đường kính 40 mm và độ dày 0,5-1 mm. Đĩa phải được gia cố vuông góc với trục để không xảy ra hiện tượng đập khi quay. Để bịt kín động cơ, hãy bôi trơn các ổ trục trong đó trục quay bằng SEL đặc hoặc dày, đồng thời phủ một lớp nhựa dẻo lên các điểm tiếp xúc của động cơ mà dây dẫn được gắn vào.

Ở đáy ly (hoặc lọ thủy tinh) có đường kính 9 cm, cao 18 cm, dán một chiếc bánh nhựa dày khoảng 5 mm rồi gắn mô tơ vi điện lên trên sao cho trục của nó không chạm vào nhựa. Cố định các dây dẫn, buộc từ động cơ vào thành kính bằng băng dính hoặc nhựa dẻo. Hình 1 cho thấy thiết lập đã sẵn sàng để thử nghiệm.

Đổ nước vào ly, trên cùng là một lớp dầu hướng dương dày 1-2 cm. Kết nối dây dẫn của động cơ vi điện với pin đèn pin - đĩa sẽ bắt đầu quay và chất lỏng trong ly cũng sẽ bắt đầu quay. Sau một thời gian, bề mặt tiếp xúc giữa nước và dầu bắt đầu bị đẩy xuống dưới, thùng chứa nước sẽ đổ đầy dầu.

Hình 1. Hình 2. Hình 3. Hình 4.

18

nó sẽ phát triển cho đến khi chạm vào đĩa. Lúc này, đĩa sẽ vỡ dầu thành từng giọt và chất lỏng trong ly sẽ trở nên đục. Sau khi tắt động cơ, những giọt dầu sẽ nổi lên, tạo thành lớp liên tục trên mặt nước. Thí nghiệm có thể được lặp lại một lần nữa.

Hình 2 và 3 thể hiện những bức ảnh cho thấy sự hình thành của phễu khí trong một thí nghiệm hơi khác, khi chỉ có nước được đổ vào cốc.

2. Giống với cơn lốc xoáy thực sự hơn nữa là dây đồng dài khoảng 25 cm và đường kính 2 mm (bạn có thể sử dụng kim đan). Ở đầu dây, vuông góc với nó, gắn một tấm hình chữ nhật bằng đồng thau hoặc thiếc có kích thước 0,5 × 10 × 25 mm (Hình 4). Bật động cơ và kiểm tra xem bàn xoay hoạt động như thế nào. Nếu cần, hãy làm thẳng trục (dây) kéo dài sao cho tiếng đập ở mức tối thiểu khi quay.

Hạ máy quay thẳng đứng vào bình nước có đường kính 15-20 cm, cao 25-30 cm rồi bật nguồn. Bạn sẽ thấy sự hình thành dần dần của một cái phễu trên mặt nước và sự phát triển của một cơn lốc xoáy về phía tấm quay (Hình 5-7). Khi cơn lốc xoáy chạm vào đầu dưới của chong chóng, nhiều bong bóng khí được hình thành, giấy dán tường