Возможно, тебе приходилось смотреть какой-нибудь фильм о смерче. Но знаешь ли ты, что сам можешь сделать смерч? Попробуй выполнить этот опыт, и узнаешь, как.
Реквизит
- 2 пустые чистые пластиковые бутылки по 2 литра
- Водопроводная вода
- Металлическая шайба диаметром 2.5 см
- Клейкая лента
Подготовка
- Наполни одну бутылку на 2л водой.
- Положи шайбу сверху на горлышко бутылки.
- Переверни вторую бутылку кверху дном, и приставь ее к шайбе сверху.
- Примотай друг к другу клейкой лентой обе бутылки и шайбу.
- Намотай ленту в несколько слоев, чтобы быть уверенным, что вода не будет протекать, когда ты перевернешь бутылки.
Начинаем научное волшебство!
- Объяви зрителям, что сейчас ты у них на глазах вызовешь смерч.
- Переверни бутылки, так, чтобы бутылка с водой оказалась сверху.
- Поставь бутылки на стол. Из верхней в нижнюю бутылку начнет литься небольшое количество воды. Скажи зрителям: «Я забыл одну очень важную вещь — ветер. Любому смерчу, чтобы начаться, нужен ветер». Изобрази звук ветра. Крепко возьмись за бутылки и начни быстро вращать их по небольшой окружности, не переворачивая. Увидишь, что произойдет.
Советы учёному волшебнику
К представлению этого трюка можно привлечь и публику. Прежде чем начать демонстрацию опыта, спроси у зрителей, видел ли кто-нибудь из них смерч, хотя бы в кино. Если кто-нибудь ответит утвердительно, попроси его рассказать об этом всем остальным. Он или она, вероятно, расскажет, как образуется смерч из закручивающихся воздушных вихрей. Ты сможешь использовать это описание для того, чтобы рассказать о смерче, который ты собираешься сделать сам.
Результат
Вода в бутылке начинает переливаться из верхней бутылки в нижнюю, закручиваясь по спирали
Объяснение
В этом опыте ты наблюдаешь действие двух сил. (Сила – это то, что способно изменить форму или движение предмета.) Одна из этих сил - сила притяжения, действующая на все объекты. Сила притяжения заставляет любой объект, в том числе и воду, падать на Землю. Благодаря ей вода льется из верхней бутылки в нижнюю. Но для возникновения смерча одной гравитации недостаточно.
Необходимой для этого силой обладает также воздух в нижней бутылке. Когда ты только переворачиваешь бутылки, вода начинает течь в нижнюю бутылку, но затем пере-стает. Сила, или давление воздуха в нижней бутылке, препятствует потоку воды. Когда ты начинаешь вращать бутылки, возникает маленький смерч. И середине водного смерча имеется пустое место. Эта «дырка» проходит от верха водяного столба до отверстия между бутылками. Благодаря ей воздух из нижней бутылки может перемещаться в верхнюю одновременно с движением воды в обратном направлении.
По мере того как воздух утекает из нижней бутылки в верхнюю, давление в них выравнивается. Теперь на воду действует только сила тяжести. Вода, находящаяся в верхней бутылке, обладает потенциальной энергией. Это тип энергии, который накапливается для использования в будущем. Вращение бутылок заставляет воду двигаться, и ее энергия становится кинетической. Кинетическая энергия — та, которая используется в данный момент. Вода, двигаясь по спирали вниз из верхней бутылки в нижнюю, изменяет свою энергию из потенциальной в кинетическую. Такое движение помогает создать эффект торнадо.