渦輪。自宅で楽しい身体体験

渦の輪。物理実験

物理学の面白い実験

小さな瓶で過マンガン酸カリウム（過マンガン酸カリウム）を希釈し、溶液を濃い紫色にします。ガラス瓶を用意し、水を入れます。次に、過マンガン酸カリウムの溶液をピペットで取り、水面から 1 ～ 2 センチメートルの高さから瓶に滴下し始めます。ピペットの先端が振動してはいけません。水に落ちる一滴は正しい形のリングに変わり、瓶の深さに落ちると徐々にサイズが大きくなります。

ボルテックスリング

このリングがどのようになったかを考えてみてください。

その水滴が水に落ちると、大きな抵抗を受けて平らになりました。さらに深く進むと、平らになった水滴の端が水との摩擦により巻きつきます。それは、環状軸の周りを回転するドーナツの形をした渦輪であることがわかります。

実験がうまくいくためには、手がまったく震えてはいけません。これを行うには、肘をテーブルの上に置き、両手でピペットを持ち、瓶の端にもたれかかります。ピペットからの滴は自由に落ちるはずであり、力を入れて絞り出す必要はありません。

さて、水中で渦の輪を観察する方法が説明されました。しかし、もう XNUMX つの興味深い経験があります。それはエアリングを吹き飛ばすことです。

有名な科学者である物理学者のロバート・ウッドは、講義中に大きな煙の輪を実演しました。彼らは大きな箱の開口部から飛び出し、講義室を駆け抜けました。大きなリングは非常に強力だったので、「講義台の反対側にある段ボール箱を床に叩きつけた」とウッド氏は日記に書いている。

しかし、ウッド氏は目に見えない空気の輪も実証した。これについて彼は次のように書いています。「...煙はリングの形成にまったく必要ではありません。さまざまな物体に当たる目に見えない空気のリングは、さらに優れたデモンストレーションでした。」

エアリングを使った実験をセットアップするのは難しくありません。そのためには、スロットや穴のない適切な木箱を見つけるだけで十分です。サイズは約20x15x15センチメートルの箱にすることができます。その底に直径5センチメートルの丸い穴を切る必要があります。穴の端は鋭利でなければなりません。箱を濡らした後、穴に合わせて箱の開いた部分を画用紙で密閉します（風船のゴムバンドを貼り付けることもできます）。乾燥後は太鼓の皮のように伸びます。完了したら、箱を横に置き、穴を誰かの手のひらに向けます。伸ばした紙を指で叩くと、箱の中の空気が急激に収縮し、穴から目に見えないリングが飛び出し、狙った手のひらをそっと押します（非常に敏感な指標はろうそくの炎です）。

ボルテックスリング

リングを可視化することができます。これを行うには、くすぶった綿の入ったブリキ缶を箱に入れます。そして、紙の上で指をクリックするたびに、穴から丸い煙の輪が飛び出します。その起源は水の輪と同じです。穴の端では、箱から飛び出す空気の一部の減速のみが発生します。

著者: Rabiza F.V.

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