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    龍捲風產生器

將兩個寶特瓶瓶口連結,中間連結處挖一小洞,將上方的寶特瓶裝滿水,就可以輕鬆地製造出看起來像龍捲風的漩渦,你曉得它的原理嗎?

 

實驗演示


演示影片一(實驗演示影片)


實驗原理


一開始將裝滿水的寶特瓶倒置於上方,水並沒有大量地由洞口流出,這是因為下方空氣壓力的緣故。就好比一台載滿乘客的公車到站時,如果要上車的乘客與要下車的乘客互不相讓,就會導致整個上下車過程相當漫長,甚至動彈不得!

而當我們搖晃寶特瓶時,會給予寶特瓶裡水分子一個垂直於半徑的速度V﹝若沒有這個速度漩渦無法形成﹞。根據角動量守恆,水分子往洞口移動時,其速度會增加,造成中心部分高速旋轉,最後水分子以螺旋型的路徑流出洞口。而且當水在擾動時,下方的空氣會迅速地竄入,在漩渦中央形成通道,所以漩渦的中央是中空的﹝與颱風眼類似﹞。 

 

 

問題討論


1.請問寶特瓶內的孔洞大小對整個演示過程有無影響?

2.漩渦與颱風的形成十分類似,你能講解颱風如何形成嗎?

 

相關連結


維基百科-熱帶氣旋