Transcript Vortice nella bottiglia

Vortice nella bottiglia
MATERIALE OCCORRENTE:
• Due bottiglie di plastica per acqua minerale da 1,5 l
• Nastro isolante
MONTAGGIO
Riempite d’acqua per 2/3 una delle due bottiglie. Con una piastra elettrica scaldate i
tappi e incollateli. Praticate un foro al centro dei tappi e avvolgete i colli delle bottiglie
con diversi giri di nastro isolante in modo da realizzare una giuntura molto resistente.
ESECUZIONE DELL’ESPERIMENTO:
Dopo aver controllato che le bottiglie non perdano, reggete quella piena con una mano e con l’altra stringete i colli
uniti. Tenendo le bottiglie orizzontali, fatele ruotare alcune volte con movimento circolare, poi riportatele in
posizione verticale, sollevando quella piena. Si nota che nella bottiglia si è creato un vortice a forma di imbuto. Se il
vortice non compare, fate ruotare ancora un po’ le bottiglie o giratele nella direzione opposta. Dopo qualche
tentativo vedrete che il vortice si formerà.
FUNZIONAMENTO E PRINCIPI FISICI APPLICATI
Quando l’acqua viene messa in rotazione, forma un vortice mentre scorre nell’altra bottiglia. L’acqua cade sotto
l’azione della forza di gravità e viene obbligata a scorrere verso il centro del foro. La velocità aumenta via via che
questa si avvicina al centro del foro. Per far ruotare l’acqua devono agire su di essa delle forze, che vengono
chiamate forze centripete. Queste forze sono prodotte dall’azione combinata della pressione dell’aria, dell’acqua e
della gravità. l’intensità di queste forze è più grande dove l’acqua è più ripida (come nel collo dell’imbuto formato dal
vortice). L’acqua si muove sempre più velocemente e ha bisogno di forze centripete sempre più grandi. Il foro al
centro del vortice permette all’aria di passare senza difficoltà dalla bottiglia inferiore a quella superiore.
SPUNTI- APPROFONDIMENTI- CURIOSITA’
In natura i vortici si presentano sotto molti aspetti: come tornado, gorghi, sistemi nuvolosi, galassie, ecc. Un vortice
è l’insieme di oggetti che sono tirati tutti insieme verso il centro, ma non riescono a raggiungerlo. Sulla superficie di
un vortice d’acqua si formano onde a spirale. Queste onde sembrano muoversi lentamente, salendo verso l’alto
attraverso la corrente dell’acqua. Il senso dei vortici nel emisfero boreale tende a ruotare in senso antiorario, mentre
nel emisfero australe tende a ruotare in senso orario; ciò è dovuto a una forza legata alla rotazione della Terra, la
forza di Coriolis. Tuttavia è una leggenda metropolitana che il senso rotatorio del vortice cambia inequivocabilmente
nei due emisferi; ad esempio, basta un'asimmetria nel lavandino per deviare l'effetto della forza di Coriolis.