Как сделать бенгальский огонь в домашних условиях: составы и технология

Опыты для детей в домашних условиях из подручных средств

Даже самым маленьким детям понравятся необычные и занимательные фокусы. Чтобы удивить ребенка, родителям не обязательно вести его в специализированный музей. Взрослые могут создать чудо из подручных средств.

Смерч в бутылке

Чтобы создать необычное явление – смерч или торнадо в бутылке – потребуются самые обыкновенные материалы:

• бутылка (пластиковая или стеклянная);
• вода;
• жидкое мыло или средство для мытья посуды;

• белые или серебристые блестки.

Как создать? Очень просто. В бутылку нужно залить жидкость, но не до самого горлышка. Далее внутрь капнуть небольшое количество средства для мытья посуды и засыпать блестки. Для создания эффекта торнадо нужно вращать бутылку против часовой стрелки. Зрелище будет эффектней, если добавить внутрь немного пищевого красителя (например, синего или красного).

Вулкан

Детям дошкольного и младшего школьного возраста понравиться наблюдать за извержением вулкана. Для создания такого явления в домашних условиях понадобится:

• пищевая сода;
• уксус;
• мыльная основа;
• пищевой краситель красного цвета.

Чтобы изготовить основу для вулкана, следует приготовить большой кусок картона, скотч, пластилин, пластиковую бутылку и подставку для изделия (например, разнос или большую тарелку). Последовательность выполнения:

1. Сначала нужно соорудить конус из картона и обклеить его скотчем.
2. Отрезать верхушку и вставить внутрь конуса бутылку.
3. Поставить конструкцию на тарелку и залепить основание пластилином.
4. Далее в горлышко бутылки помещают все ингредиенты (сода, моющее средство, краситель), кроме уксуса.
5. После того, как в бутылку заливают уксус, начинается бурная химическая реакция, напоминающая извержение вулкана.

Разноцветны червяки

Чтобы увидеть разноцветных танцующих червяков, следует приготовить специальную субстанцию. Для этого понадобятся:

• вода – 1 стакан;
• крахмал (кукурузный) – 2 стакана;
• краски или красители разных цветов.

Все ингредиенты смешиваются и помещаются на металлический противень.

Далее его помещают на музыкальную колонку, включают звук и плотно прижимают к динамику. Звуковые волны будут приводить в движение смесь воды и крахмала и получится занимательное зрелище.

Радуга

Для создания радуги, которая проявляется на листе бумаги, следует подготовить такие материалы и приспособления:

• большую стеклянную емкость;
• жидкость;
• фонарик;
• зеркало;
• лист белой бумаги.

Фокус очень простой – в емкость с жидкостью нужно опустить зеркало и посветить на него под небольшим углом фонариком. Осталось при помощи бумаги поймать разноцветные лучи.

Фокус с пеной для бритья

Занимательное представление получается с использованием пены для бритья, воды и пищевых красителей. Для этого следует развести красители разных цветов в воде. В отдельную емкость с водой сверху выдавить пену.

Осталось только капнуть разными красками сверху.

Последствия

Из основных последствий ураганов и бурь можно выделить разруху, которую несёт за собой сам ветер и осадки, выпадающие во время его передвижения. Самым разрушительным, без сомнений, является смерч, ведь именно в этой форме ветер способен достигать самой большой скорости вращения. Ураган может растягиваться на очень большое расстояние, засасывая в свой центр без особых проблем несколько сотен километров, но ветер не настолько силён, чтобы принести катастрофическую разруху. Отличием урагана от смерча можно назвать то, что после смерча остаётся след в центре, а ураган не имеет подобного.

Яркие примеры

Во время пожара Пештиго 1871 года город Уильямсонвилл, штат Висконсин, был сожжен огненным вихрем; территория, на которой когда-то стоял Уильямсонвилл, теперь называется Парком округа Мемориал Торнадо.

Ярким примером огненного вихря является Великое землетрясение Канто 1923 года в Японии, которое вызвало огненную бурю размером с город и произвел гигантский огненный вихрь, унесший жизни 38000 человек за пятнадцать минут в районе Хифукусо-Ато в Токио.

Другим примером являются многочисленные большие огненные вихри (некоторые из которых торнадо), возникшие после удара молнии в нефтехранилище около Сан-Луис-Обиспо, Калифорния, 7 апреля 1926 года, несколько из которых привели к значительным повреждениям конструкции вдали от огня, в результате чего двое погибли. Многие вихри возникли в результате четырехдневной огненной бури, совпадающей с условиями, которые вызвали сильные грозы, в которых более крупные огненные вихри уносили обломки на расстояние 5 км (3,1 мили).

Огненные вихри были вызванные пожарами и огненными бурями, вызванными бомбардировками европейских и японских городов во время Второй мировой войны и атомными бомбардировками Хиросимы и Нагасаки. Были изучены огненные водовороты, связанные с бомбардировками Гамбурга, особенно те, которые произошли 27–28 июля 1943 года.

На протяжении 1960-1970-х годов, особенно в 1978-1979 годах, огненные водовороты варьировались от кратковременных до временных. от очень маленьких до интенсивных, долгоживущих торнадоподобных вихрей, способных нанести значительный ущерб, были вызваны пожарами, возникшими на 1000 МВт, серии крупных нефтяных скважин, расположенных на Ланнемезанской равнине Франции использовалась для тестирования атмосферных движений и термодинамики.

Во время лесных пожаров в Канберре в 2003 году в Канберре, Австралия, был задокументирован сильный огненный вихрь. Было рассчитано, что горизонтальный ветер составляет 160 миль в час (260 км / ч) и вертикальная скорость воздуха 93 миль в час (150 км / ч), вызывая перекрытие 300 акров (120 га) за 0,04 секунды. Это был первый известный огненный вихрь в Австралии со скоростью ветра EF3 по расширенной шкале Фудзиты.

Огненный вихрь, по сообщениям, необычного размера для лесных пожаров в Новой Зеландии, образовавшийся на третий день пожаров в Порт-Хиллз в 2017 году. в Крайстчерч. Пилоты оценили высоту столба пожара в 100 м (330 футов).

Жители города Реддинг, Калифорния, во время эвакуации территории от массивного Carr Fire в конце июля 2018 г. сообщалось о наблюдении пирокумуло-дождевых облаков и поведения, подобного торнадо, в результате огненной бури, что привело к вырванным с корнем деревьям, автомобилям, строениям и другим повреждениям, связанным с ветром, помимо самого пожара. По состоянию на 2 августа 2018 года предварительное исследование ущерба, проведенное Национальной метеорологической службой (NWS) в Сакраменто, Калифорния, оценило огненный вихрь 26 июля как EF3. торнадо с ветром, превышающим 143 миль в час (230 км / ч).

15 августа 2020 года, впервые в своей истории, Национальная метеорологическая служба США выпустила предупреждение о торнадо для пирокумулонимбус, образовавшийся в результате лесного пожара около Лойалтона, Калифорния, способный вызвать огненный смерч.

Причины образования

Причины образования смерчей недостаточно изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей.

Смерч может возникнуть при поступлении тёплого воздуха, насыщенного водяным паром, когда происходит соприкосновение тёплого влажного с холодным сухим «куполом», образовавшимся над холодными участками поверхности земли (моря). В месте соприкосновения происходит конденсация водяного пара, при этом образуются дождевые капли и выделяется тепло, локально нагревающее воздух. Нагретый воздух устремляется вверх, создавая зону разрежения. В эту зону разрежения втягивается близлежащий теплый влажный воздух облака и нижележащий холодный воздух, что приводит к лавинообразному развитию процесса и выделению значительной энергии. В результате этого образуется характерная воронка. Холодный воздух, затягиваемый в зону разрежения, ещё более охлаждается. Опускаясь вниз, воронка достигает поверхности земли, в зону разрежения втягивается всё, что может быть поднято воздушным потоком. Сама зона разрежения перемещается в сторону, откуда поступает больший объём холодного воздуха. Воронка двигается, причудливо изгибаясь, касаясь поверхности земли. Осадки при этом относительно небольшие.

Ураган возникает, если поступающий тёплый влажный воздух приходит в соприкосновение с областью холодного воздуха большого объёма, при этом область соприкосновения имеет значительную протяжённость. В результате процесс смешения воздушных масс и выделения тепла происходит в протяжённом объёме. Фронт урагана проходит по линии соприкосновений с поверхностью земли и перемещается в направлении, поперечном его средней линии. С обеих сторон этой линии происходит втягивание холодного воздуха, двигающегося над поверхностью земли с большой скоростью. При прохождении фронта происходит интенсивное перемешивание холодного воздуха, изначально находившегося над поверхностью земли, и пришедшего теплого воздуха, при этом осадки значительные и интенсивные. После прохождения фронта температура воздуха заметно повышается.

Разрушения возникают вследствие локального выделения значительной энергии, накопленной при образовании водяного пара, а исходным источником энергии является излучение солнца.

С повышением температуры мирового океана объём водяного пара в атмосфере будет увеличиваться. Также будет увеличиваться континентальность климата, как следствие этого будет возрастать количество смерчей и ураганов, а также возрастать их сила.

При исчерпании объёмов холодного или тёплого влажного воздуха, мощность торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако.

Время существования смерча различно и колеблется от нескольких минут до нескольких часов (в исключительных случаях). Скорость продвижения смерчей также различна, в среднем — 40—60 км/ч.

Причины возникновения

Существует огромное количество версий по поводу причины возникновения бушующих ветров, разрушающих всё на своём пути. Даже на данном этапе развития науки учёные не имеют достаточно информации, чтобы с уверенностью заявлять о каких-то определённых условиях. Человечество знает, что ураган практически всегда имеет правильную округлую форму, а в своём поперечнике ураган превосходит все остальные ветра и может достигать восемьсот километров. Во время образования трубы из тёплого воздуха в центре появляется «глаз» – это нетронутое пространство, вокруг которого на большой скорости крутится ветер. Дальше идёт самое опасное место – «стена». Именно в ней происходит формирование и основное буйство тропического воздуха.

Из-за того, что ураганы влияют на атмосферу в округе и делают её несколько неустойчивой, в приближенной местности начинается резкая смена климатических условий и на землю падает множество осадков. Ураган возникает из-за перепада давления, когда высокое сменяется низким, хоть это и не характерно для тропических регионов. Тёплый воздух не способен сочетаться с низким давлением и из-за этого происходит формирование воронки, воздух увеличивает свою скорость. Поддержание формы и скорости зависит от количества влажного воздуха, который поднимается над поверхностью воды.

2 из 8: Окутанный дождем торнадо

Mike Hollingshead / Getty Images

Как поясняет Национальная метеорологическая служба США (NWS) в Амарилло, штат Техас, если торнадо образуется из-за грозы с суперъячейкой с «большим количеством осадков» – суперъячейка, которая находится в среде с высоким содержанием влаги и более слабыми ветрами, движущимися в шторм – она может быть окутана дождем или скрыта сильным ливнем с грозой. ()

Поскольку покрытые дождем торнадо тяжело заметить на расстоянии, они могут быть более смертоносными, чем обычные торнадо. Они часто застают автомобилистов и жителей врасплох, особенно когда эти уже скрытые торнадо еще больше скрываются с наступлением темноты.

7 из 8: Пыльный вихрь

Lucas Ninno / Getty Images

Пыльные вихри, или пыльные дьяволы, могут быть неожиданностью, потому что они имитируют форму и вихревые движения торнадо, но образуются под чистым солнечным небом. Они вращаются, когда земля становится более горячей, чем воздух на несколько сотен метров над ней, тем самым создавая восходящий поток поднимающегося воздуха.

Однако, несмотря на свой вид и название, эти жаркие вихри в целом безвредны. Однако если пыльные вихри становятся особенно большими, их скорость ветра может достигать 95 км/ч – достаточно быстро, чтобы швырять обломки и нанести небольшой материальный ущерб. ()

Чем опасны ураганы, бури, смерчи

Люди боятся воронок из-за их размера, внешнего вида и пугающей скорости. Они думают, что выжить невозможно, если стать на пути настолько быстрому ветру. Но куда страшнее на самом деле не сам ураган, как его последствия. Из-за изменения климатических условий, происходит резкое и нехарактерное для регионов выпадение осадков: ливни, способные затопить машины и дома; во время формирования воронки на воде, появляется шторм, который разрушает множество кораблей и вызывает наводнения, способные снести целые города; сильный ветер в снежных участках или зимой вызывает огромное количество лавин, которые забирают вместе с собой жизни сотен людей; в песчаной местности появляются песчаные бури.

Не так страшен черт, как его малюют – именно так звучит русская пословица, которая в некотором роде верна даже по отношению к природным катаклизмам. Разруха, происходящая из-за сильного ветра, пугает, с этим никто и не спорит, но нужно понимать, что осадки в данном случае куда страшнее.

Чего не следует делать при смерче, буре или урагане?

При буре, смерче или урагане не следует:

1. Пользоваться в доме газовыми плитами или какими-либо электрическими приборами.

2. Заходить внутрь ветхих, поврежденных зданий.

3. Укрываться от ветра за рекламными щитами, деревьями, заборами и ветхими постройками.

4. Находиться вблизи мачт и столбов, а также объектов с легковоспламеняющимися и ядовитыми веществами.

5. Прикасаться к трубам газоснабжения, водоснабжения, центрального отопления, а также к оборванным проводам линий электропередачи.

6. Находиться на мостах, возвышенных местах, а также вблизи линий электропередачи и трубопроводов.

Непредсказуемый убийца

В отличие от достоверно определяемого направления движения урагана, путь смерча практически непредсказуем. Поэтому в США оповещение за 10 минут до появления торнадо считается серьезным достижением и позволяет избежать многих жертв.

В районе Великих равнин зарождается торнадо

Мощь торнадо колоссальна. Он переворачивает тяжелые грузовики, срывает и коверкает железнодорожные мосты, подхватывает в воздух и швыряет на землю 10-тонные самолеты. Он также может втянуть в себя целое озеро со всей его живностью и унести его на многие километры.

Не меньшую опасность представляют собой и расшвыриваемые смерчем в разные стороны камни, доски, прутья, куски кровли и прочие предметы. Очевидцы свидетельствуют: нередко мелкая галька, разогнанная смерчем, проходит сквозь стекло, оставив лишь пробоину, как от пули. А фасолина похожим образом, не разрушив скорлупу, пронзает яйцо. Документально зафиксированы факты, когда соломинки, словно иглы, впивались в деревья, пробивая их кору, а доски прошивали насквозь деревянные дома. Описаны случаи, когда куры, оказавшиеся в зоне досягаемости торнадо, в одно мгновение теряли свое оперение, ощипанные безжалостным вихрем.

Жуткие разрушения порождает вызываемый торнадо мгновенный скачок атмосферного давления, за считанные секунды падающего и вновь подскакивающего на десятки гектопаскалей. Запертые дома с закрытыми окнами буквально взрываются, попав в смерч.

Смерч уничтожает все на своем пути, оставляя лишь руины

Наблюдать бушующий торнадо страшно даже издалека. Внутри воронки сверкают молнии, возникает свечение неясной природы, а временами светится даже вся нижняя граница «материнского» облака, из которого вырастает воронка. Торнадо, ко всему прочему, является еще и источником электромагнитных полей крайне высокой напряженности, а временами — источником шаровых молний.

1 из 8: Веревочный торнадо

Mdesigner125 / Getty Images

Как и веревка, веревочные торнадо имеют изгибы своих длинных и тонких конденсационных воронок. Их выемки и изгибы могут образовываться, когда холодный воздух, выходящий из грозовой тучи, ударяется о торнадо, ослабляя его нестабильность (тепло и влажность) и завихренность (вращение воздуха) в определенных местах. (Вот почему торнадо имеют тенденцию «выходить из строя» на ранних и поздних стадиях своего жизненного цикла. Однако они также могут оставаться такими узкими на протяжении всей своей жизни.)

Веревочные торнадо, как правило, не только волнистые, но и небольшого размера. Некоторые из них могут иметь ширину менее 9 метров – вероятно, меньше, чем ширина вашего дома. ()

Сколько новогодних елок сдали москвичи в пункты приема в рамках акции в 2022 году?

Вопрос 8 и 5 вариантов ответа, нужно найти один верный:

Еще одна московская традиция — после праздника сдавать новогодние ели на экологичную утилизацию в рамках акции «Елочный круговорот». Сделать это можно уже в первые дни наступившего года. Пункты сбора елок открываются в январе по итогам голосования в «Активном гражданине». Собранные деревья измельчают в щепу и используют для обустройства экотроп, в благоустройстве города. В прошлом году в Москве открылись 583 пункта приема новогодних елок.

• Около 7 тысяч
• Около 18 тысяч
• Почти 21 тысячу
• Почти 32 тысячи
• Около 49 тысяч

Кулответ считает, что верный вариант: Около 49 тысяч

«Елочный круговорот»: москвичи сдали около 49 тысяч хвойных деревьев на утилизацию — статья от 27 февраля 2022 года на сайте mos.ru

Вопрос 9 является заключительным и не оценивается!

Happy

22

Sad

Excited

3

Sleepy

Angry

1

Surprise

2

Где чаще всего возникают смерчи

Самые разрушительные вихри возникают в США. Они могут появляться в центральных районах, которые относятся к так называемой аллее торнадо. В нее входят штаты Канзас, Миссури, Оклахома. Также к аллее относятся Айова, Южная Дакота, Айова, Техас. Иногда в эту группу включают восточные зоны Колорадо.
Причиной появления страшных вихрей в этих областях считается то, что они занимают большую площадь и располагаются между Скалистыми горами и Аппалачи. Обе системы вытянуты по меридиане. По широте они не имеют защиты.

Потому на такой большой территории часто скапливается холодный воздух, поступающий с севера Скалистых гор или с территории Канады. Также там может локализоваться теплый влажный воздух, который направляется с Мексиканского залива. При столкновении контрастных масс развивается выраженная кучевая облачность.

Летом сильный смерч может появляться из-за устремления теплых воздушных масс на север и возникновения западных ветров со стороны Скалистых гор. Они несут сухой и холодный воздух. При столкновении таких масс развивается выраженная грозовая облачность и зарождается торнадо.

Классификация смерчей

Бичеподобные

Это наиболее распространённый тип смерчей. Воронка выглядит гладкой, тонкой, может быть весьма извилистой. Длина воронки значительно превосходит её радиус. Бичеподобную форму, как правило, имеют опускающиеся на воду и слабые смерчи, но бывают и исключения.

Расплывчатые

Выглядят как лохматые, вращающиеся, достигающие земли облака. Иногда диаметр такого смерча даже превосходит его высоту. Все воронки большого диаметра (более 500 метров) являются расплывчатыми. Обычно это очень мощные вихри, часто составные. Могут наносить огромный ущерб ввиду больших размеров и очень высокой скорости ветра.

Составные

Могут состоять из двух и более отдельных вихрей вокруг главного центрального смерча. Подобные торнадо могут быть практически любой мощности, однако, чаще всего это очень мощные смерчи. Они наносят значительный ущерб на обширных территориях. Чаще формируются на воде. Эти воронки немного связаны друг с другом, но бывают и исключения.

Огненные

Это обычные смерчи, порождаемые облаком, образованным в результате сильного пожара или извержения вулкана. Именно такие смерчи впервые были искусственно созданы человеком (опыты Дж. Дессена в Сахаре, которые продолжались в 1960—1962 гг.). «Впитывают» в себя языки пламени, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя огненный смерч. Может разносить пожар на десятки километров. Бывают бичеподобными. Не могут быть расплывчатыми (огонь не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей).

Водяные

Это смерчи, которые образовались над поверхностью океанов, морей, в редком случае озёр. Они «впитывают» в себя волны и воду, образовывая, в некоторых случаях, водовороты, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя водный смерч. Бывают бичеподобными. Также как и огненные, не могут быть расплывчатыми (вода не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей). Если смерч мезоциклонный, то он может выйти на сушу и нанести существенный ущерб.

Немезоциклонные

Смерчи, не имеющие связи с мезоциклоном и суперячейковыми грозами, из-за чего на Допплеровских радарах их трудно опознать. Формируются в кучево-дождевых облаках, встречаются довольно редко. Мощность этих смерчей обычно не превышает F0-F2 по шкале Фудзиты. Всегда имеют бичеподобный вид и не могут существовать длительное время.

Облако-воронка

Вращающаяся воронка из облака, состоящая из сконденсированных капель воды, не достигающая земли. Если воронка касается земли, то это считается смерчем.

Микрошквалистые

Вертикальные, маложивущие вихри, не связанные с облаками. Встречаются в случае с микрошквалами, отсюда и название. Формируются, когда холодный и сухой воздух из-под облака с огромной скоростью встречается с тёплыми и влажными воздушными массами у земли. В результате этого возникает скользящий эффект и закручивание в кратковременный вихрь, который может нанести существенный ущерб.

Земляные

Эти смерчи очень редкие, образовываются во время разрушительных катаклизмов или оползней, иногда землетрясений выше 7 баллов по шкале Рихтера, очень высокие перепады давления, сильно разрежен воздух. Бичеподобный смерч расположен «морковкой» (толстой частью) к земле, внутри плотной воронки, тонкая струйка земли внутри, «вторая оболочка» из земляной жижи (если оползень). В случае с землетрясениями поднимает камни, что очень опасно.

Снежные

Это снежные смерчи во время сильной метели. Встречаются довольно редко, длятся в основном несколько секунд и не имеют разрушительной силы.

Туманные дьяволы

Эти вихри могут образовываться над озёрами или океанами, когда вода ещё довольно тёплая, а воздух значительно остыл. В этом случае туман может подниматься и закручиваться в слабые вихри.

Механизм образования торнадо

Смерчи во многом имеют общую природу с циклонами, их называют еще мезомасштабными (от греч. mezo — «промежуточный») циклонами.

Схема образования торнадо

По разным причинам на суше или в воде возникает относительно небольшая область пониженного давления. В эту зону устремляются направленные по радиусу к центру воздушные потоки из окружающей среды.

Если в этот момент ветер дует параллельно поверхности земли, каждая создающая такие потоки частица воздуха обретает горизонтальную составляющую движения, вызванную действующей на нее силой ветра. Таким образом, складываясь между собой, эти траектории дают результирующее вращательное движение частиц. Скорость этого движения растет по мере их приближения к центральной части вертикального потока воздуха. Увеличение скорости вращения вызывает возникающая сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли). Она же закручивает поднимающийся вверх теплый воздушный поток, формируя самоподдерживающийся вихрь.

Фильмы о торнадо

• 1981 — «Штормовое предупреждение»
• 1996 — «Ночь торнадо»
• 1996 — «Торнадо»
• 1996 — «Смерч»
• 1998 — «Погоня за смерчем»
• 2002 — «Ядерный смерч»
• 2002 — «Идеальный торнадо»
• 2004 — «Послезавтра»
• 2004 — «День катастрофы»
• 2004 (в некоторых источниках указывается 2005 год) — «Торнадо» (в русском дубляже — «Ураган»)
• 2005 — «День катастрофы 2: Конец света»
• 2006 — «Торнадо»
• 2007 — «Супершторм»
• 2008 — «Ужас торнадо в Нью-Йорке»
• 2009 — «Долина Твистер»
• 2009 — «Ледяной шторм»
• 2011 — «Климатическая война»
• 2013 — «Акулий торнадо»
• 2014 — «Акулий торнадо 2»
• 2014 — «Навстречу шторму»
• 2015 — «Акулий торнадо 3»
• 2016 — «Акулий торнадо 4»
• 2017 — «Акулий торнадо 5»
• 2018 — «Последний акулий торнадо»

3 из 8: Торнадо-спутник

NOAA Weather in Focus Photo Contest 2015 / Flickr / CC By 2.0

Подобно метеорологическому спутнику, вращающемуся вокруг Земли, торнадо-спутник вращается вокруг более крупного, «главного» торнадо. Хотя это отдельный вторичный торнадо, и он, и основная воронка развиваются из одного и того же родительского мезоциклона.

Поскольку торнадо-спутники редки и плохо задокументированы, их характеристики и причины остаются в значительной степени неизвестными. Но согласно исследованию, проведенному Центром прогнозирования штормов NOAA, они, как правило, связаны с основными торнадо от очень сильных до неимоверных (EF4 и EF5), но сами по себе являются довольно слабыми с рейтингом от EF0 до EF2. ()

Слив воды в ванне

Конечно же, все видели удивительный короткоживущий вихрь, образующийся при сливе воды в ванне и расположенный вертикально над сливным отверстием. Простые наблюдения показывают, что форма свободной поверхности — границы жидкости с воздухом — зависит прежде всего от параметра δ, равного отношению высоты воды в ванне h к радиусу сливного отверстия r (рис. 3). Если значение б достаточно велико, то на свободной поверхности образуется небольшая впадина (см. рис. 3,а). При уменьшении δ до некоторого критического значения δ* полость вихря достигает дна впадины (см. рис. 3,б), а затем проникает в вытекающую струю, образуя как бы полый вихрь (см. рис. 3,в). На последнем рисунке слева приведено распределение горизонтальной скорости и по высоте слоя воды: максимум скорости расположен в центре струи, ноль — на дне ванны, где жидкость как бы прилипает к твердой границе.

Рис. 3. Три схемы истечения жидкости из отверстия: а) δ ≥ δ*, б) δ = δ*, в) δ ≤ δ*

Кроме параметра δ, на течение жидкости, конечно же, влияет и ее вязкость, но это влияние существенно лишь при малых значениях радиуса r, когда он составляет доли миллиметра (однако в этом случае полый вихрь не образуется).

В какую сторону вращается полый вихрь? Влияет ли, например, на направление вращения вихря сила Кориолиса, вызванная вращением Земли? Разумеется, влияет: в еще незакрученном течении на движущуюся с юга на север струйку тока действует кориолисова сила, стремящаяся закрутить водоворот в северном полушарии против часовой стрелки, а в южном полушарии — по часовой стрелке. Теоретически эти рассуждения правильны. Однако реальное влияние вращения Земли на направление вращения вихря в ванне, как и на движение всех смерчевидных вихрей, оказывается пренебрежимо малым. Первопричиной «выбора» того или иного направления вращения является асимметрия в конструкции и установке ванны и в отводящих воду устройствах, и это влияние еще недостаточно изучено. Искусственно в одной и той же ванне можно вызвать вихрь как одного, так и другого направления.

Заметим, что воздух внутри водяной воронки тоже приводится во вращение — благодаря тому, что на свободной границе частицы воды увлекают за собой соседние частицы воздуха. Скорость u на свободной границе не равна нулю, поэтому вихрь в ванне является воздушно-водяным. Правда, из-за того что плотность воздуха почти в тысячу раз меньше плотности воды, его движение незаметно — оно может, разве что, сдуть пламя внесенной в воронку горящей спички.

В природе вихревые воронки часто наблюдаются в реках. На практике они применяются в суспензионном литье для ввода добавок в жидкий металл, а также в нефтехимической промышленности для удаления плавающих гранул со свободной поверхности. Опыты по поглощению воронкой твердых плавающих тел легко провести в ванне, используя для этих целей частицы различной массы (проделайте это самостоятельно). В результате таких опытов было обнаружено, что твердые плавающие частицы могут довольно устойчиво вращаться вокруг воронки, каждая по своему индивидуальному радиусу, не всплывая и не погружаясь.

Принципиально новое явление наблюдается в контейнере с водой, содержащим два симметрично расположенных сливных отверстия (рис. 4). В этом случае характеристики течения зависят еще от одного безразмерного параметра \(~\alpha = \frac lr\), где l — расстояние между отверстиями А и Б (см. рис. 4,а). При достаточно больших значениях а образуются два вихря (см. рис. 4,б; вид сверху). Направления вращения вихрей противоположны — в плоскости симметрии CD вихри «сцепляются» друг с другом. При умеренных значениях а режимы попеременно чередуются: безвихревое истечение в окрестности отверстия Б сменяется вихревым, в то время как вихревое истечение в окрестности отверстия А становится безвихревым, причем процесс оказывается почти периодическим по времени. Схема такого истечения в некоторый момент времени представлена на рисунке 4,в (вид сверху).

Рис.4. Истечение из сосуда с двумя отверстиями: а) один вихрь (вид сбоку), б) два вихря (вид сверху), в) один вихрь (вид сверху)

Что будет, если взять контейнер с тремя отверстиями, с четырьмя? Детали не известны, но ясно одно — разнообразие режимов увеличится, роль случайного начала усилится.

Взаимодействие вихревого и вращательного движений демонстрирует структурную сложность течений, неразделимость закономерного и непредсказуемого, познанного и непознанного, видимого и невидимого. Простые опыты по истечению жидкости подтверждают фундаментальный закон гидродинамики, в соответствии с которым течение перестраивается от простого стационарного к более сложному, а затем к нестационарному и даже к неупорядоченному.

Заключение

Подсветка для кальяна может оживить остывшие чувства к процессу курения, который со временем превращается в скучное занятие. Можно купить готовое решение в специальном магазине. Но никто не запрещает потратить немного времени и добавить щепотку фантазии для изготовления красочной иллюминации своими силами. Переливы огней будут радовать курящих и напоминать горячо любимую новогоднюю елку, увешанную гирляндами.

Выпуск №10. Подсветка для кальяна.

Смотрите это видео на YouTube

Samogon Show VLG — автор Youtube-канала
Читайте далее:

Как сделать диффузор для кальяна своими руками? Пошаговая инструкция

Как выбрать шахту для кальяна? Полный обзор с Фото

Какие есть Виды Чаш для Кальяна — ТОП-5 Лучшие Чаши для кальяна

Какой бывает мундштук для кальяна — Обзор лучших вариантов 2022