Торнадо в стакане

Ю.Е.Устюгин, Г.П.Устюгина

Результаты наблюдений

Погруженные тела начинали медленно вращаться, отрывались от дна и поднимались до верхнего слоя воды. Затем они отбрасывались к стенке банки и, опустившись по внешней спирали на дно, вновь совершали восходящее по внутренней спирали движение вверх к активатору (фото 2).

Фото 2

Фото 3

Более четко характер движения потоков воды виден по чаинкам (фото 3): спиральное нисходящее движение на периферии, у стенок, и спиральное восходящее движение в центральной части банки, при этом центральный столб не вертикален, а, как пружина, колебался относительно центральной оси.

На фото 4 показано, как в начальной стадии вращения конусообразного активатора поднимаются с осевым потоком воды зернышки пшена, а на фото 5 — как закручивается жестяная крышка, утяжеленная ножом от мясорубки: один ее край приподнимается, а другой, прилежащий к стенке банки, опускается. Все это служит подтверждением наличия центрального восходящего потока и нисходящего периферийного потока жидкости. Еще одно доказательство приведено на фото 6, где показано, как ведут себя зерна гречневой крупы: они собираются в конус (этот эффект как раз и объяснял А.Эйнштейн).

Фото 4	Фото 5
Фото 6

Обратим внимание еще на одно явление. Под активатором образуется воронка, из которой по оси вращения опускается нитевидный «хобот» из пузырьков, в форме скрученной спирали, непрерывно совершающий вращательное и колебательное движения (фото 7, а). После удаления активатора воронка и «хобот» некоторое время сохраняются, затем воронка начинает уменьшаться, «хобот» отрывается от дна (фото 7, б), становится все короче и достаточно быстро исчезает (фото 7, в).

Этот «хобот» аналогичен «хоботу» торнадо, который приносит множество бед. Попробуем найти способ борьбы с ним.

Фото 7а	Фото 7б	Фото 7в

Гипотеза

Из изложенного следует, что энергия вращения активатора передается вращающемуся потоку жидкости и концентрируется в восходящем центральном потоке, транспортируясь центральным «хоботом» снизу вверх. Можно ли рассеять каким-либо образом этот поток энергии? Положим, например, на дно тело с периодически расположенными отверстиями. На фото 8, a показано, что «хобот» и воронка под активатором не образуются, если на дне банки лежит сетка от мясорубки. С помощью подсветки удалось показать, что центральный восходящий поток разбился на несколько хаотических – они заметны по следам пузырьков (фото 8, б). На фото 8, в показана та же картина с увеличением. «Хобот» торнадо разрушился!

Фото 8а	Фото 8б	Фото 8в

Выводы

1. Для возникновения вращательного движения жидкой (и по-видимому, газообразной среды) необходим источник энергии этого вращения, расположенный в верхних слоях жидкости (или атмосферы).

2. Энергию вращения среды можно представить в виде суммы энергий двух примерно равных потоков — нисходящего (происходящего на периферии) и восходящего (происходящего по оси вращения). Поэтому центральная часть торнадо, «хобот», и обладает такой чрезвычайной разрушительной силой.

3. Поскольку энергия «хобота» постоянно пополняется за счет энергии движения воздуха в периферийных областях, который устремляется к центру вблизи земной поверхности, то можно попытаться именно на этом уровне рассеять энергию, т.е. нарушить направленное к центру движение воздушного потока.

4. Один из вариантов — положить на пути сходящихся к центру потоков массивное тело с периодически расположенными отверстиями. Как оказалось, такое тело эффективно воздействует на «торнадо», рассеивая центральный поток на множество более слабых.

5. Возможно, построение преград типа предложенной нами положит конец «дороге торнадо» в США.

Статья опубликована в Учебно-методической газете «Физика» №30/2003г. Издательского дома «Первое сентября».