Материалы портала «Научная Россия»

Укрощение торнадо

Укрощение торнадо
Сила центробежной силы в демонстрации маленького домашнего tornado.

Термин «торнадо» (tornado) в переводе с испанского означает «вращающийся». Так назвали эти вихри испанцы, прибывшие на материк после открытия Нового Света. В русском языке чаще звучит топоним "смерч", - от древнерусского "облако". Оба слова точно отражают суть этого стихийного явления. Это вихревой столб, зарождающийся в грозовом облаке, обычно высотой в несколько сотен метров, диаметром в несколько десятков метров. Бывают и гигантские торнадо, с диаметром воронки до 3 км.

Такие вертикальные вихри возникают из-за разности атмосферного давления между верхними и нижними слоями атмосферы.Воздух в этих столбах вращается с огромной скоростью, а вокруг возникает область пониженного давления, которая как-бы «затягивает» внутрь себя все, что попадает в орбиту движения вихря. В воздух взлетают дома, деревья, машины, люди.. Дома изнутри «взрываются», так как давление внутри них получается гораздо выше, чем снаружи. Втянутый мусор, пыль, земля окрашивают воронку в тёмный цвет, отлично видимый на большом расстоянии. Столб передвигается с той же скоростью, что и породившая его туча, в среднем от 20 до 60 км/ч. По данным Википедии, "энергия обычного смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с сравнима с энергией эталонной атомной бомбы"! Конечно, от этого природного явления остаются колоссальные разрушения. 

Но тот мини-торнадо, который мы постараемся сгенерировать в нашем сегодняшнем опыте, абсолютно безопасен и даже обладает позитивным воздействием на созерцателя.

Нам понадобится:

  • пластиковая бутылка
  • вода
  • моющее средство
  • глиттер
  • богатырская силушка

Ход опыта:

  1. Заполняем бутылку водой на 3/4.
  2. Добавляем пару капель моющего средства (совсем немного, иначе пена будет излишне обильной и мы ничего не разгладим).
  3. Засыпаем в бутыль глиттер. Можно на этом этапе добавить красителя для зрелищности, мы решили посмотреть на прозрачную среду зарождения вихревого столба.
  4. Медленно переворачиваем бутыль вниз горлышком и начинаем с силой её раскручивать круговыми движениями, как будто хотим отмыть стенки бутылки. 
  5. Любуемся.

Итог и объяснение опыта:

Прокручивая банку круговыми движениями, мы создали завихрение, точь-в-точь как смерч в миниатюре. Вода быстро вращается вокруг центра вихря за счет центробежной силы. Центробежная сила — это сила внутри направляющего объекта или жидкости, такой как вода, по отношению к центру его круговой траектории. Глиттер мы использовали для лучшего обозрения вращающихся потоков, пена нам нужна была, чтобы продлить процесс.  

В природе торнадо обычно возникают в летнюю жаркую погоду при наличии грозовых облаков. Для возникновения вихря необходимо, чтобы у поверхности земли (воды) было очень жарко, а вверху довольно холодно. Далее холодный воздух из грозового облака устремляется вниз с огромной скоростью, и к земле вытягивается воздушная воронка в виде облачного рукава или хобота. Чаще всего это явление наблюдается в Северной Америке. 

Интересные факты из хроники российских смерчей (по данным Википедии):

  • 30 мая 1879 года так называемый «ирвингский смерч» поднял в воздух деревянную церковь вместе с прихожанами во время церковной службы, перенеся её на четыре метра в сторону, после чего удалился. Значительного ущерба панически перепуганные прихожане не понесли, если не считать ранений от упавших с потолка штукатурки и кусков древесины.
  • 29 июня 1904 года в 17 часов смерч в Москве вырвал с корнем и перекрутил все деревья (некоторые до метра в охвате) Анненгофской рощи, нанёс ущерб Лефортову, Сокольникам, Басманной улице, Мытищам, высосал воду из Москвы-реки, обнажив её дно.
  • В 1940 году в деревне Мещеры Горьковской области наблюдался дождь из серебряных монет. Оказалось, что во время грозового дождя на территории Горьковской области был размыт клад с монетами. Проходивший поблизости смерч поднял монеты в воздух и выбросил их у деревни Мещеры.
  • В июне 1984 года по центральным областям РСФСР пронеслось несколько смерчей огромной силы. Самый сильный смерч, который причинил большие разрушения, наблюдался около г. Иваново.

 

наукадетям опытысводой смерч торнадо торнадовдомашнихусловиях физика центробежнаясила эксперементальнаяфизика эксперименты

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Михаил Зосименко, 17 февраля 2019 г. 23:53:29

    Заметка - пустозвон. И как же укрощается торнадо?

    Торнадо обычно возникают при встрече циклона и антициклона. Касаясь краями, эти две воздушные массы закручивают воздух между собой.

    Об этом можно прочитать в статье ТОРНАДО - МЛАДШИЙ БРАТ УРАГАНА.
    https://www.chitalnya.ru/work/944281/

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.