в какую сторону вращается вода в южном полушарии

По-разному ли закручивается вода при стоке в разных полушариях

Существует мнение, что направление вращения потока жидкости при стоке зависит от полушария, в котором проводится эксперимент. Согласно этой гипотезе, во всем виновата сила Кориолиса, которая воздействует на жидкость из-за вращения Земли вокруг собственной оси.

Однако сила Кориолиса очень слаба — ее действие, как правило, наблюдается только на очень больших масштабах. Действием этой силы, например, можно объяснить образование атмосферных вихрей и формирование течений, таких как Гольфстрим. Сток воды в отверстие раковины — слишком маленькое явление, чтобы при его рассмотрении можно было заметить действие силы Кориолиса.

Чем же тогда можно объяснить тот факт, что вода при стоке может закручиваться по-разному? Если рассмотреть этот процесс с точки зрения гидродинамики, то окажется, что на направление закручивания воды влияет множество различных факторов — от скорости движения жидкости до геометрии потоков внутри нее. Также некоторые исследователи пришли к выводу, что на направление вращения влияет температура воды.

Чтобы показать это, ученые даже проводили серьезные эксперименты в контролируемых условиях в различных полушариях. Оказалось, что направление закручивания воды при стоке точно совпадает с теоретически предсказанным. Более того, в обоих полушариях вода может закручиваться как против, так и по часовой стрелке.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать /наука, история, политика, творчество/

Утверждается, что вода в разных полушариях при сливе закручивается в разные стороны — в северном по часовой стрелке, в южном против часовой. В качестве главного аргумента сторонники этой теории приводят действие силы Кориолиса.

Предприимчивые люди проводят любопытный эксперимент на экваторе для туристов, где можно за считанные секунды побывать как в южном, так и в северном полушарии и даже постоять на самом экваторе или в двух полушариях одновременно. Собственно его вы можете видеть на видео.

Так в чем тут причина?

Критики этого утверждения заявляют, что и в Южном, и в Северном полушарии воронка в обыкновенной раковине может закручиваться как по часовой, так и против часовой стрелки в зависимости от геометрии потоков в жидкости, индивидуальных особенностей геометрии конкретной ванны, структуры её поверхности (например, шероховатости) и конфигурации канализационной системы. Они объясняют это тем, что для данного явления число Россби слишком велико, то есть масштаб явления слишком мал, чтобы на него в значительной степени повлиял эффект Кориолиса.

На практике эффект проявляется лишь в тщательно спланированных экспериментах, проведённых вдали от экватора, в которых используются строго симметричные сосуды, многочасовой отстой жидкости перед измерением, контроль внешних условий (стабильность температуры и отсутствие потоков воздуха).

Так, погодите, так все таки закручивание совсем не зависит от полушария и зависит от совсем других причин? Или все таки в идеальных лабораторных условиях закручивание действительно будет в разные стороны?

А по поводу уличных фокусников говорят что ответ прост: на юге он вливает воду из ведра с левой стороны раковины, соответственно она подкручивается, он не дает ей времени устаканиться и она закручивается по часовой. На севере соответственно льет с правой стороны.

Источник

Вращение воды и Сила Кориолиса

Сегодня поговорим, откуда возникает вращение воды, а также о силе Кориолиса. В общем, название нашей темы такое: вращение воды и сила Кориолиса. Да да, я понимаю, что тема звучит немного непонятно, но поверьте, она очень интересная. Каждый из нас замечал, что при сливе какой-либо жидкости в сливное отверстие возникает вращение.

Это очень необычное явление, не правда ли? Вообще над этим вопросом очень много споров. Кто-то считает, что на жидкость (на воду) действует сила Кориолиса (французский физик), другие говорят, что этой силой является магнитное поле Земли (южный и северный полюс); температура, которая влияет на вращение; своеобразная форма ванны; разнообразные царапины или шероховатости. И таких предположений очень много.

Кстати, можно провести эксперимент в домашних условиях. Для этого вам сгодится обычная раковина (ванна) или даже унитаз и, конечно же, вода. Сначала необходимо закрыть плотно сливное отверстие (унитаз — исключение), например, пробкой. Затем налить воду примерно на середину объёма раковины (ванны). Подождать минут 5-10, что бы вода полностью успокоилась и заодно уменьшить воздействие колебаний, вихрей, возникших при наливании воды. И при удалении пробки, вода постепенно начнёт закручиваться в определённую сторону.

В Северном полушарии Земли — вода крутится против часовой стрелки, а в Южном полушарии — течет по часовой. Но если Вы закрутите воронку в противоположную сторону, то в большинстве случаев она продолжит вращаться в этом направлении. Это происходит, потому что объём раковины слишком мал и поэтому сила Кориолиса в этом случае очень незначительна. Также стоит сказать, что в домашних условиях немаловажную роль играет форма раковины и конструкция сливного отверстия.

Влияние силы Кориолиса

Для того чтобы увидеть влияние силы Кориолиса, нужно строго симметричная ванна, в которой сливное отверстие расположено точно в центре и открывается так, что при этом не создается начального закручивания воды. Вода в ванне должна постоять день-другой, а над водой не должно быть воздушных потоков и температуру в помещении необходимо поддерживать постоянной. И только при соблюдении всех мер вышеперечисленных можно будет наблюдать истинное вращение воды (как льется вода по часовой стрелке или нет) которое в свою очередь будет зависеть от Кориолисовой силы. Согласитесь, что всё это будет сложновато устроить.

Но увидеть действие этой силы можно и в природных явлениях. В Северном полушарии сила Кориолиса направлена вправо от движения, поэтому правые берега рек в этом полушарии более крутые — их подмывает вода под действием силы. В Южном полушарии всё происходит наоборот.

Если рельсы были бы идеальными, то при движении железнодорожных составов с севера на юг и с юга на север, под воздействием силы Кориолиса один рельс изнашивался бы сильнее, чем второй. В северном полушарии больше изнашивается правый, а в южном левый. Таких примеров можно привести множество.

Что ещё вращается и в какую сторону

Думаю, теперь Вы знаете о действии силы Кориолиса, а также разобрались с вращением воды в природе.

Источник

Почему водоворот крутится по часовой стрелке

Вопреки расхожему мнению, неверно, что сила Кориолиса полностью определяет направление закручивания воды — например, при сливе в раковине. Хотя в разных полушариях она действительно стремится закручивать водяную воронку в разных направлениях, при сливе возникают и побочные потоки, зависящие от формы раковины и конфигурации канализационной системы. По абсолютной величине создаваемые этими потоками силы превосходят силу Кориолиса, поэтому направление вращения воронки как в северном, так и в южном полушарии может быть как по часовой стрелке, так и против нее.

На реках нередко встречаются вертикальные вихри в воде – водовороты. У правого берега вихри имеют вращение по часовой стрелке, у левого – против. Вихри с нисходящим движением воды вдоль оси и воронкой на свободной поверхности известны под названием омутов, вихри с восходящим движением воды называются суводями. Их направление никак не зависит от полушария, в котором находится река.

Водоворот — круговое движение в поверхностном слое воды, развивающееся на отдельных участках водоёмов или русловых потоков в результате слияния двух течений, при обтекании течением выступов берега, при резком расширении русла.

Суводью называется вращательное движение воды (водоворот) за подводным или надводным выступом в яру или рынком гор. У левого берега вода в суводи вращается против часовой стрелки, у правого — наоборот.

Суводи образуются также у различных гидротехнических сооружений: устоев мостов, плотин, дамб и т. д. Особенно много больших суводей с сильным вращательным движением воды бывает во время половодья.

Источник

На сайте интересnik! есть статья, в которой утверждается, что в северном полушарии водяные воронки закручиваются в правую сторону, а в южном полушарии – в левую. Автор объясняет это силами Кориолиса. Но к статье есть комментарий, автор которого утверждает, что за счёт сил Кориолиса направление вращения воронок должно осуществляться в другую сторону от указанного в статье: «Логично, что по законам сил, выявленных Кориолисом, одно от другого отталкивается. – значит, не нужно быть космонавтом, чтобы в математическом и логическом понимании изобразить схему: «Со стороны Северного полюса Земля вращается по часовой – следовательно, «отталкивающие» это вращение силы должны вращаться ПРОТИВ – и зеркально для Южного полушария».

Однако на наш взгляд, оба респондента, которые выражают разное мнение примерно одинакового количества людей с каждой стороны, не правы. Износ рельсов и берегов это явление, действительно связанное с силой Кориолиса, а закручивание воздушных масс и воды это совсем другое явление. Как известно сила Кориолиса не зависит от величины радиуса. Поэтому на все точки радиального потока воздуха или воды действует абсолютно одинаковая сила Кориолиса (см. Рис. 1), которая в силу этого обстоятельства не может закручивать радиальный поток. Она способствует лишь размыванию берегов и износу рельсов, т.к. для этого важен сам факт силового контакта берегов с водой, а рельсов с поездом.

А вот закручивание воздушных вихрей и воды в воронках осуществляет не сила Кориолиса, одинаковая по всей длине потока, а разная скорость точек потока в зависимости от широты местности. Причём невозмущённые массы вообще не испытывают никаких закручивающих сил, т.к. они равномерно вращаются вместе с Землёй относительно одной и той же оси вращения, проходящей через полюса Земли. Только «оторвавшись» по каким–либо причинам от Земли, поток воздуха или воды может начать самостоятельное вращение относительно своего собственного центра вращения по принципу вращения брошенной палки после её отрыва от руки. При этом направление вращения задаёт бросающая рука.

То же самое происходит и с потоками воды или воздуха, оторвавшимися от бросающей их руки – подстилающейся поверхности Земли под потоком. В северном полушарии (СП) эти потоки будут вращаться, как и сама Земля против часовой стрелки, т.е. влево, если смотреть сверху или со стороны северного полюса. Соответственно в Южном полушарии (ЮП) со стороны южного полюса вращение будет наблюдаться по часовой стрелке.

Связь с задающей вращение поверхностью Земли ослабляется с увеличением расстояния до неё. Поэтому закручивание воздушных вихрей начинается на высоте, а закручивание воды у поверхности. В мелких ваннах, в которых проводят опыты по закручиванию воды, связь с ванной ослабляется за счёт слива нижнего слоя воды. Естественно, что при освобождении связи с задающей вращение Землёй оторвавшиеся массы начинают вращаться самостоятельно в прежнем направлении, но уже относительно своих центров вращения. Причём это вращение не зависит от движения масс относительно меридиана. Вращаться могут и изначально неподвижные относительно подстилающейся поверхности массы. Естественно, что при этом никакие силы Кориолиса на неподвижные в радиальном отношении массы не действуют.

Автор указанной выше статьи, на наш взгляд, неправильно указывает стороны вращения воронок с точки зрения задающего вращения Земли. А его комментатор не правильно указывает на направление самого вращения Земли, которая вращается с запада на восток, а не вправо со стороны северного полюса, как говорит комментатор, т.е. фактически с востока на запад. Зато он, на наш взгляд, правильно отмечает направление вращения воды и вихрей, связывая его с отталкивающими силами Кориолиса. Однако силы Кориолиса, не создающие момент сил здесь не причём. К тому же фиктивные силы Кориолиса не могут ничего отталкивать. Отталкивать массы по направлению вращения Земли могут только поддерживающие силы, которые действуют со стороны собственных масс Земли.

Итак, силы Кориолиса непричастны к образованию основных вихрей – циклонов и антициклонов (за исключением отдельных частных случаев и то косвенно). Осталось уточнить про крутые берега и изношенные рельсы, к которым сила Кориолиса уж точно причастна. Практически у всех авторов в этом вопросе наблюдается полная путаница. Правые и левые рельсы ж.д. пути, а так же берега рек определяются по ходу движения поезда и воды в реке соответственно. Следовательно, в зависимости от направления движения поезда и рек их правые стороны в любом полушарии могут стать левыми и наоборот. Поэтому правильнее говорить, что в обоих полушариях изнашиваются не правые, а восточные рельсы, а у рек круче не правые, а восточные берега, независимо от направления потока, т.к. запад и восток для всех полушарий одинаковые.

В версию образования воздушных вихрей за счёт вращения Земли, т.е. в сторону её вращения без какого–либо участия сил Кориолиса, хорошо вписываются только циклоны, в центре которых давление пониженное (Н), а направление их вращения в северном полушарии (СП) левое (против часовой стрелки). В антициклоне казалось бы должно происходить всё то же самое. Мы полагаем, что на начальном этапе образования антициклона всё именно так и происходит. Но в дальнейшем он, по–видимому, перекручивается в обратную сторону против задающего вращения Земли, т.е. в СП вправо (по часовой стрелке). Поясним это на рисунке (см. Рис. 1).

На наш взгляд перекручивание циклона в антициклон связано с размерами оторвавшейся области воздушных масс. Как мы отмечали выше, скорость концов палки в свободном полёте постепенно выравнивается относительно её центра масс. Если отрывается достаточно компактная область с пониженным давлением в центре, образуется обычный циклон с одинаковой скоростью вращения его диаметрально противоположных областей. Даже если давление в оторвавшейся области высокое, она в любом случае закручивается по вращению Земли. При этом за счёт центробежной силы высокое давление в центральной области такого вихря постепенно понижается. Этому же способствуют растекающиеся от центра воздушные массы за счёт изначального высокого давления в центре такого вихря. В результате образуется обычный циклон с пониженным давлением в центре.

Если же начинает закручиваться в сторону вращения Земли большая область оторвавшихся воздушных масс, она может перекрутиться в антициклон. Происходит это следующим образом. Сначала вся область закручивается, как обычный циклон. Но большая «палка», равная диаметру оторвавшейся области, разделяется на две «палки», равные радиусу оторвавшейся области (см. Рис. 1). При этом каждая малая «палка» начинает закручиваться самостоятельно, в результате чего внутренние концы малых палок движутся к центру с тангенциальной скоростью, противоположной скорости внешних масс.

Таким образом, вблизи центра вихрь перекручивается в сторону, противоположную вращению Земли и изначального вращения наружного вихря.

При этом давление потоков внешней части сложного вихря, которые продолжают перекручиваться в антициклон, не позволяет центробежным силам сильно расширить внутренний вихрь, как это происходит в обычном циклоне, и вновь создать в центре пониженное давление. Получается антициклон. Циклон же умеренных размеров не перекручивается в антициклон, т.к. в связи с относительно малым расстоянием от периферии до центра его малые палки–потоки не успевают развернуться относительно центра в обратную сторону. При этом они устремляются к центру с тангенциальной скоростью, совпадающей по направлению с закручиванием основных масс.

Из приведённого механизма образования циклонов из антициклонов следует, что «антициклоны как бы преследуют циклоны», как выражается официальная наука. Трудно сказать кто кого преследует, но, как показано выше, из циклона может получиться антициклон. Не исключено, что слабый антициклон может вновь перекрутиться в циклон за счёт своих внешних масс при их постепенном сжатии.

Возможно мы в чём–то и ошибаемся, но на наш взгляд это единственное разумное объяснение образования левых и правых вихрей в атмосфере. Силы Кориолиса на это не способны.

Читателям этого материала особенно тем, кто ищет официальные научные данные о вихрях воды и воздуха на Земле, следует помнить, что это только наше частное мнение. Поэтому следует подойти к нему аналитически. Хотя из официальной науки вы не почерпнёте на эту тему ничего вразумительного, кроме внешнего описания явления и краткого упоминания о якобы причастности к этому явлению сил Кориолиса. Конкретного механизма действия сил Кориолиса при образовании циклонов и антициклонов в официальных материалах нет, как собственно нет и объяснения механизма явления Кориолиса в самой классической физике. Хотя не оставляет сомнений, что кинематика вихрей изучена наукой достаточно подробно.

( Для того чтобы показать традиционную абсурдность официального изложения, мы прокомментируем некоторые моменты синим уменьшенным шрифтом в скобках ).

«Чтобы понять, что такое антициклон, нужно понимать, что такое циклон. Это область пониженного давления в атмосфере с минимальным показателем в центре. Его порождают два воздушных потока, имеющие разную температуру. Очень благоприятные условия для их образования создаются в фронтах. В циклоне воздух движется от его краев, где давление более высокое, к центру с низким давлением. В центре воздух будто бы выбрасывается вверх, что дает возможность образованию восходящих потоков.

По тому, как движется воздух в циклоне, легко можно определить, в каком именно полушарии он образовался. Если его направление совпадает с движением часовой стрелке, то это определенно Южное полушарие, если же против это Северное полушарие. Циклоны провоцируют такие погодные явления, как скопление облачных масс, сильные осадки, ветер и перепады температуры.

Область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре – это есть антициклон. Давление на его краях более низкое, что позволяет воздуху устремляться от центра к периферии. Воздух, находящийся в центре, постоянно спускается и расходится к краям антициклона. Так образуются нисходящие потоки.

Антициклон является противоположностью циклону еще и потому, что в Северном полушарии он следует за часовой стрелкой, в Южном идет против нее.

Перечитав всю вышеизложенную информацию, с уверенностью можно сказать, что такое антициклон. ( Непонятно, а где же роль сил Кориолиса в этом описании? Без описания роли сил Кориолиса или другой причины образования циклона и антициклона никакой уверенности в том, что вы знаете, что такое антициклон не может быть в принципе!)

Интересным свойством антициклонов умеренных широт является то, что они как бы преследуют циклоны. В таком случае малоподвижное состояние вполне характеризует антициклон. Погода, образуемая этим вихрем, малооблачная и сухая. Ветра практически не наблюдается.

Циклоны и антициклоны. Сходства и отличия

Для того чтобы разобраться лучше, что такое антициклон и циклон, нужно сравнить их. Определения и главные аспекты этих явлений мы выяснили. Остается открытым вопрос о том, чем отличаются циклоны и антициклоны. Таблица покажет эту разницу более четко.

Источник