Искусственный смерч. В одной из книг Н. Е. Жуковского описана следующая установка для получения искусственного смерча. На расстоянии 3 м над чаном с водой помещается полый шкив диаметром 1 м, имеющий несколько радиальных перегородок (рис. 119). При быстром вращении шкива навстречу ему поднимается из чана крутящийся водяной смерч. Объяснить явление. Какова причина образования смерча в природе?
На горизонтально укрепленную спицу свободно насадить картонный круг. Если на круг направить струю воздуха слева, то круг скользит по спице вправо. Если поставить перед ним второй, неподвижно закрепленный круг, то подвижный скользит влево. Объяснить явление.
Взяв в рот горлышко воронки, подуть на пламя свечи (рис. 118). Пламя отклонится в сторону воронки. Объяснить явление.
Диск Рэлея. Продемонстрировать диск из тонкого картона диаметром 25 см, подвешенный на двух тонких нитях (рис. 117, а) и расположенный против вентилятора ребром к нему. При включении вентилятора диск поворачивается и устанавливается перпендикулярно к потоку. Объясните явление.
Явление Магнуса (см. задачу 145) используется в опытном судне, построенном Флетнером. Это судно приводится в движение ветром, однако вместо парусов на нем установлены большие вертикальные, быстро вращающиеся с помощью особой машины цилиндры. Судно может двигаться, если направление ветра перпендикулярно его курсу, Оно может двигаться, как и парусное судно, против ветра зигзагами. Разобраться, как движется судно Флетнера (рис. 116).
Цилиндр Магнуса. Бумажный цилиндр длиной 25 см и диаметром 5 см скатывают по наклонной плоскости. Траектория полета имеет неожиданную форму (рис. 115, а), Объяснить явление.
Легкий целлулоидный шарик ввести в вертикальную струю воздуха от пылесоса (рис. 114). Шарик устойчиво «парит» в ней: он следует за струей, если медленно перемещать насадку пылесоса в горизонтальном направлении, и возвращается в струю после легкого нажима на него спицей и даже держится в слегка наклоненной к вертикали струе воздуха. Объяснить явление.
В шарике от настольного тенниса (рис. 113) сделать дать отверстий. Через отверстия 1 и 3 продеть резиновую трубку длиной 15—20 см с внутренним диаметром 4—5 мм, а в отверстие 2 и 4 вставить хлорвиниловые трубочки длиной по 10 мм и диаметром около 2 мм. Отверстием 5 шарик насадить на водопроводный кран. Места соединения трубок и шарика промазать Пластилином. Слегка приоткрыв кран, отрегулировать напор води так, чтобы струи воды, вытекающие из трубок 2 и 4, не касались друг друга. Что произойдет со струями, если через резиновую трубку сильно продувать воздух? Ответ проверить опытом и объяснить наблюдаемое явление.
Через резиновую трубку, надетую на конец стеклянной воронки, с силой продувать воздух (например, можно использовать пылесос) (рис. 112).
Конус, изготовленный из бумаги, установить основанием на ладони руки и ввести внутрь воронки. Если убрать руку, то конус втягивается в воронку и не выпадает, пока продувают воздух. Вместо бумажного конуса в воронку можно вводить шарик от настольного тенниса. Объяснить явление.
Сифон, «переливающий» воздух (рис. 111). Большую пробирку наполнить водой, заткнуть пальцем и погрузить вверх дном в сосуд с водой АВ. Палец убрать, а пробирку закрепить в лапке штатива. Закрыть пальцем конец D сифона СОD и ввести его конец С в пробирку так, чтобы конец С был выше уровня воды в сосуде АВ. Открыть конец сифона D. Пузырьки воздуха будут стремительно входить через сифон в пробирку, и воздух заполнит ее. Объяснить явление.
