17
В. Майер
Модели смерча
Смерч — одно из самых градинозных и загадочных явлений природы. Энергия его настоящего велика, что почти никто и ничего не может выдержать схватку со смерчем.
Каким образом смерч переноситяжельные предметы порой на весма значительные расстояния? Как он образуется? На эти и многие другие вопросы современная наука не в состоянии дать исчерпывающих ответов.
На страницах нашего журнала рассказываюсь о природых смерч (см. статью Л. Алексеевой «Вихри, которые «делают погоду» — «Квант», 1977, № 8). Можно ли восстановить смерч в laboratorных условиях? Предлагаем вам две экспериментальные установки, с помощью которых водяные модели смерч
ча нетрудно получить даже в домашних условиях.
- Квали микрозлектродвигателя типа ДП-12a (он используется во многих детских игрушках) прияйте диск из латунии или жести диаметром 40 мм и толщиной 0,5—1 мм. Диск нужно укрепить строго перпендикулярно вал, чтобы при его вращении не возникали битения. Для герметизация двигателя подшипники, в которых вращается вал, смажьте солидом или густым взSELном, а контакты двигателя, к которым прияны проводники, покройте слоем пластилина.
На дно стакана (или стеклянной банки) диаметром 9 см и высотой 18 см прилепите пластилиновую лепешку толщиной около 5 мм, на ней укрепите микрозлектродвигатель так, чтобы его вал сизу не касался пластилина. Проводники, induce от двигателя, закрепите на стенке стакана липкой лентой или пластилином. На рисунке 1 показана установка, готовая к проведению экспериментов.
Налейте в стекан воду, а поверх нее — слой подсолнечного масла толщиной 1—2 см. Подсоедините выводы микрозлектродвигателя к батарейке для карманного фонаря — диск начнет вращаться, при этом жидкость в стекане тоже придет во вращательное движение. Через некоторое время граница раздела между водой и маслом начинает протибаться вниз, появится заполнение маслом водонка, ко-
Рис 1. Рис. 2. Рис. 3. Рис. 4.
18
торая будет расти до тех пор, пока не коснется диска. В этот момент диск разобет масло на капли, и жидкость в стакане помутнеет. После выключения двигателя капли масла всплыут вверх, вновь образуется сплошной слой на поверхности воды. Опыт можно повторить снова.
На рисунках 2, 3 приведены фоторафини, на которых показан процесс образования воздушной воронки в несколько ином эксперименте, когда в стакан была налита только одна вода.
- Еще более похожие на настоящий смерч является медную проволоку длиной около 25 см и диаметром 2 мм (можно использовать вязальную спицу). К концу проволоки, перpendикулярно к ней, прияйте прямоугольную пластинку из латуни или жести размером 0,5×10×25 мм (рис. 4). Включив двигатель, проверьте, как работает изготовления вам вертушка. Если возникнет необходимость, выправьте удлиненный вал (provolоку) так, чтобы при вращении биния были минимальными.
Опустите вертушка вертикально в банку с водой диаметром 15—20 см и высотой 25—30 см и включите питание. Вы увидите постепенное образование воронки на поверхности воды и рост смерча по направлению к врашающей пластинке (рис. 5—7). Когда смерч своим нижним концом коснется вертушки, образуется множество воздушных пузырьков, обои-