Вир - цікаве явище, яке виникає в річках, морях, океанах та інших водоймах. Крім того, його можна спостерігати і в зовсім звичних умовах - наприклад, при зливі води в раковині або ванні. Розглянемо причини і механізм такого незвичайного її поведінки.
Як утворюється вир в раковині?
Варто відзначити, що вири в природі і в побутових умовах - різні явища. Якщо наповнити раковину або ванну великою кількістю води, а потім різко відкрити зливний отвір, рідина почне обертатися по спіралі. Таке її поведінка також називається вихором. Основна причина його виникнення полягає в русі молекул, з яких складається вода.
На цей процес впливають 2 фактори: швидкість руху і в'язкість - опір течією. Як тільки відкривається зливний отвір, молекули води, що знаходяться прямо над ним, починають швидко переміщатися вниз під дією сили тяжіння. Також рідин і газів властива в'язкість або внутрішнє тертя.
Суть цього явища полягає в тому, що хаотично рухаються молекули переносять імпульс між шарами, тим самим вирівнюючи швидкість переміщення. Саме тому вода в образующемся вихорі буде рухатися горизонтально. А як тільки частина рідини починає обертатися по спіралі, до цього процесу залучаються і всі інші молекули.
Швидкість руху частинок води в вихорі неоднакова: чим ближче до зливного отвору, тим вона вище, і навпаки. Центральна частина виру, що представляє собою воронку, заповнюється повітрям. Зі зменшенням кількості рідини в раковині цей повітряний стовп опускається все нижче і нижче в трубу. Вихор досягає піку свого розвитку безпосередньо перед моментом, коли вся вода зіллється в отвір.
Причини і механізм вирів в природі
У природних умовах вир являє собою рух поверхневого шару води по колу, яке виникає на певних ділянках водойми або руслового потоку. У цього явища кілька причин:
- злиття 2-х течій;
- різке розширення русла;
- обтікання перешкод, виступів берега.
Коли стикаються дві течії, на кордоні їх потоків утворюється обертальний момент. Якщо в його центрі вода опуститься на дно, на зміну їй прийдуть нові потоки із зовнішнього маси. Відповідно до закону збереження імпульсу, чим менше радіус обертання, тим вище швидкість руху водних потоків, як і у випадку зі зливом води в раковині. Перебіг набуває спіральну форму, а на поверхні водойми ми бачимо воронку, яка утворена відцентровою силою.
Вири бувають постійними і сезонними, а також епізодичними. У морях і океанах вони виникають внаслідок хвиль (приливних і відливних), які стикаються один з одним, і зустрічних течій. Швидкість руху води в такому вихорі може бути досить високою. Діаметр виру теж коливається від пари сантиметрів до кількох кілометрів. Найбільші воронки зустрічаються у відкритому океані.
Цікавий факт: найвідоміші вири в світі і одночасно найшвидші течії - це Сальстраумен і Мальстрем (Норвегія), Old Sow (Канада) і вири Наруто (Японія). Швидкість води в Сальстраумене - до 37 км / ч.
Примітно, що в гідрології щодо великих річок використовують термін «суводь». Це явище, під час якого вода починає обертатися за виступом берега, який вдається в річкове русло. Причому якщо це лівий берег, то обертання відбувається проти годинникової стрілки, а якщо правий - за годинниковою.
Перешкодою для перебігу може послужити і штучний об'єкт, наприклад, опора мосту. А в швидких річках - навіть камінь. Суводь діаметром в декілька десятків метрів зазвичай складно розглянути здалеку, оскільки вода в ній рухається плавно. У малих суводях воронка добре помітна через швидке переміщення водних потоків.
Вир в водоймах виникає в результаті зіткнення двох течій, різкого розширення русла або перешкоди, яке обтікають потоки. Вони є причиною обертального моменту, внаслідок якого верстви води змінюють один одного і рухаються з різною швидкістю по спіралі, утворюючи воронку. У раковині молекули води теж переміщаються по спіралі під дією сил тяжіння і внутрішнього тертя.
Сайт каналу: https://kipmu.ru/. Підписуйтесь, ставте сердечко, залишайте коментарі!