Kodėl susidaro sūkurinė vonia?

Anonim
Kodėl susidaro sūkurinė vonia? 14143_1

"Whirlpool" yra įdomus reiškinys, įvykęs upėse, jūrose, vandenynuose ir kituose rezervuaruose. Be to, jį galima pastebėti absoliučiai pažįstamomis sąlygomis - pavyzdžiui, išleidžiant vandenį į kriauklę ar vonią. Apsvarstykite tokio neįprasto elgesio priežastis ir mechanizmą.

Kaip sūkurinė vonia suformuota kriaukle?

Verta pažymėti, kad gamtos vandens keliai ir vidaus sąlygos yra skirtingi reiškiniai. Jei užpildysite kriauklę ar vonią su dideliu kiekiu vandens, o tada smarkiai atidarykite išleidimo angą, skystis pradės pasukti spiralę. Šis elgesys taip pat vadinamas sūkuliu. Pagrindinė jo atsiradimo priežastis yra molekulių judėjimas, kurio vanduo susideda.

Du veiksniai daro įtaką šį procesą: judėjimo ir klampumo greitis yra srauto atsparumas. Kai tik atidaroma išleidimo angos, vandens molekulės, kurios yra virš jo, pradeda greitai judėti žemyn pagal gravitacijos veiksmą. Be to, klampumas ar vidinė trintis taip pat būdinga skysčiams ir dujoms.

Kodėl susidaro sūkurinė vonia? 14143_2
Judančių vandens molekulių diagrama spiralinio judėjimo metu ir sūkuro etape

Šio reiškinio esmė yra ta, kad chaotiškos judančios molekulės perduodamos į impulsą tarp sluoksnių, taip suvienodinant judėjimo greitį. Štai kodėl vanduo susidarė sukasi, judės horizontaliai. Ir kai tik dalis skysčio pradeda pasukti spiralę, visos kitos molekulės dalyvauja šiame procese.

Vandens dalelių greitis sūkuriui yra nevienodas: arčiau nutekėjimo angos, tuo didesnė ji yra ir atvirkščiai. Centrinė sūkurinės vonios dalis, kuri yra piltuvas, užpildytas oru. Su mažėjant skysčio kiekio kriaukle, šis oro polius yra nuleistas ir apatinis vamzdis. Sofuvas pasiekia savo vystymosi viršūnę prieš pat momentą, kai visas vanduo yra gyvas skylėje.

Vandens plėvelės priežastys ir mechanizmas

Gamtinėmis sąlygomis sūkurinė vonia yra vandens paviršiaus sluoksnio judėjimas apskritimu, kuris atsiranda tam tikrose tvenkinio ar kanalo srauto vietose. Šis fenomenas turi keletą priežasčių:

  • Sujungti 2 srautus;
  • aštrių lovos išplėtimas;
  • Potvynių kliūtys, pakrantės iškyšos.

Kai du srovių susiduria, sukimosi momentas yra suformuotas ant jų srautų sienos. Jei vanduo patenka į jo centrą į apačią, bus pakeistos naujos srautai iš išorinės masės. Remiantis impulsų išsaugojimo įstatymu, tuo mažesnis sukimosi spindulys, tuo didesnis vandeninių srautų judėjimo greitis, kaip ir vandens nutekėjimo atveju. Srautas įsigyja spiralinę formą, ir ant tvenkinio paviršiaus matome piltuvą, kurį sudaro išcentrinė jėga.

Kodėl susidaro sūkurinė vonia? 14143_3
Naruto šaknys Japonijoje

Šaknys yra nuolatiniai ir sezoniniai, taip pat epizodiniai. Jūrų ir vandenynuose jie atsiranda dėl bangų (potvynių ir tvarkingų), kurie susiduria vienas su kitu ir artėjančius srautus. Vandens greitis tokiu sūkuriniu būdu gali būti gana didelis. Sūkurinės vonios skersmuo taip pat svyruoja nuo centimetrų poros iki kelių kilometrų. Didžiausi kanalai randami atvirame vandenyje.

Įdomus faktas: garsiausi vandens keliai pasaulyje ir tuo pačiu metu sparčiausiai srautai yra Salstraumenas ir Malstorm (Norvegija), senoji sėja (Kanada) ir Naruto vandens keliai (Japonija). Vandens greitis salstaumene - iki 37 km / h.

Pažymėtina, kad santykinai didelių upių hidrologijoje vartoja terminą "cukrus". Šis reiškinys, kurio metu vanduo pradeda pasukti už pakrantės iškyšos, kuris eina į upės upę. Be to, jei tai yra kairiojo kranto, sukimas atsiranda prieš laikrodžio rodyklę, ir jei dešinė yra pagal laikrodžio rodyklę.

Kliūtis srautui taip pat gali būti dirbtinis objektas, pavyzdžiui, tilto palaikymas. Ir greitai upėse - net akmuo. Taupymo kelių dešimčių metrų skersmens paprastai sunku apsvarstyti iš tolo, nes jo vanduo juda sklandžiai. Mažiems sportbačiuose piltuvas yra gerai pastebimas dėl greito vandens srautų judėjimo.

Vandens korpuso sūkurinė vonia atsiranda dėl dviejų srautų susidūrimo, aštrių lovos išplėtimas ar kliūtis, kuri teka aplink upelius. Jie yra sukimosi momento priežastis, dėl kurių vandens sluoksniai pakeičia vieni kitus ir juda skirtingu greičiu palei spiralę, formuojant piltuvą. Į kriauklę vandens molekulės taip pat perkeliamos palei Helix pagal gravitacijos ir vidinės trinties veiksmą.

Kanalų svetainė: https://kipmu.ru/. Prenumeruoti, įdėti širdį, palikite komentarus!

Skaityti daugiau