Simular o vórtice de um furacão em uma garrafa de 2 litros é uma experiência direta e simples em casa ou em sala de aula. Com um pouco de fita adesiva, alguns tubos de plástico rígido e outros materiais baratos, você pode criar um projeto científico divertido e reutilizável que ilustra as leis naturais por trás de vórtices, os fenômenos físicos que caracterizam furacões e tornados.

A formação de um Vórtice em garrafa resulta quando forças centrípetas e centrífugas são aplicadas a um sistema com densidades variáveis, neste caso a diferença na densidade entre o ar e a água. Na natureza, os vórtices se formam quando um sistema de clima úmido colide com o ar seco. Em ambos os sistemas, a diferença na densidade potencializa a formação do vórtice.

Enxague os frascos e remova o máximo possível dos rótulos externos. Embeber as garrafas em água quente irá ajudá-lo a descascar as etiquetas mais completamente.

Encha uma das garrafas com 750 ml de água fria. A água deve preencher cerca de três quartos da garrafa; mais água tornará mais difícil criar o vórtice, enquanto menos água encurtará sua duração.

Vire a segunda garrafa de cabeça para baixo e coloque-a em cima da garrafa cheia. Usando uma cola forte, junte as duas aberturas de garrafa para criar um selo à prova d'água. Permitir que a cola para definir.

Corte a fita adesiva ao tamanho e aplique generosamente em torno da junta de conexão para completar o selo.

Crie o vórtice, girando as garrafas e girando o topo (água (preenchido) garrafa em um sentido rápido no sentido horário ou anti-horário. Essa ação cria força centrípeta, direcionada para o centro da garrafa, que empurra a água e o ar para o exterior. Como o ar é menos denso que a água, o ar é comprimido para o meio, formando o vórtice. A força centrífuga, às vezes chamada de força inercial na mecânica newtoniana, faz com que o ar no centro empurre a água para fora. Quanto mais abaixo o vórtice, maior essa força se torna, e é por isso que a água flui mais rápido no fundo da garrafa do que no topo.

É importante notar que ambas as garrafas contêm substância: a garrafa na O fundo está cheio de ar, que naturalmente quer deslocar a água mais densa no topo. Se você não girar a garrafa superior, a água e o ar competem desajeitadamente para se deslocarem (formando bolhas). Girar a garrafa superior cria um melhor caminho para o fluxo de ar, resultando na formação de vórtices e na drenagem mais rápida da água.

TL; DR (muito longo; não leu)

Fortalecendo a articulação entre o As garrafas aumentam a longevidade do experimento e facilitam o uso das crianças. Uma maneira simples de fazer isso é comprar um pequeno tubo de PVC de uma loja de ferragens local. Tubulação de PVC é barato e durável e, dependendo do seu diâmetro, pode ser colocado dentro ou fora das aberturas de garrafa.

Melhorar o efeito visual do vórtice tornará mais interessante e informativo. Isto pode ser conseguido cortando pequenos pedaços do rótulo do frasco e adicionando-os à água no Passo 2. À medida que a água se esvazia, os deslizamentos irão se mover mais rápido perto da parte inferior do vórtice, ilustrando assim a força centrífuga. Óleo de lâmpada colorida, ou qualquer líquido colorido menos denso que a água, também pode ser adicionado no Passo 2 para criar um vórtice colorido. Isso tornará o vórtice mais pronunciado visualmente e também melhor ilustrará os conceitos associados à densidade.