פעילות בית

מערבולת בבקבוק

מערבולת בבקבוק

מה צריך?

 

איך לבנות?

  1. מורידים את עטיפת הפלסטיק מהבקבוק.
  2. ממלאים במים את אחד מהבקבוקים עד גובה של כ-2/3 מהבקבוק (אפשר גם להוסיף כמה טיפות צבע מאכל).
  3. מייבשים היטב את פיות הבקבוקים כדי שנייר הדבק יוכל להידבק היטב.
  4. מצמידים את פיות הבקבוקים זו לזו וסגרו היטב בעזרת ליפוף נייר הדבק סביב שני הפתחים מספר פעמים (לפפו עד לטבעות הפלסטיק הנמצאות בתחתית הפייה). חשוב להקפיד שהחיבור יהיה אטום וחזק כך שהבקבוקים לא יוכלו להיפרד ומים לא יזלגו מהבקבוק, ולכן הקפידו למתוח את הדבק בכל ליפוף ולבצע הרבה ליפופים.
  5. אוחזים באזור החיבור בין הבקבוקים (ולא רק מהבקבוק העליון!), הופכים את שני הבקבוקים כך שהבקבוק עם המים נמצא למעלה ומנערים אותם יחד בתנועה סיבובית עד שהמערבולת מתחילה לזרום (מומלץ לעשות את הניסוי מעל הכיור, ליתר ביטחון).

אין לכם דבק? אפשר פשוט למלא בקבוק במים ולהפוך אותו מעל הכיור. אחרי ניעור בתנועה סיבובית אחת או שתיים נוצרת מערבולת בבקבוק.

 

מה קורה פה?

כשמרוקנים בקבוק או כל כלי אחר ממים, חייב להיכנס אוויר אל תוך החלל שנוצר - אחרת ייווצר תת-לחץ שיעצור את המים מלרדת. כאשר מנסים למלא בקבוק במים - האוויר שבפנים חייב לצאת החוצה כדי שלמים יהיה מקום להיכנס. 

בדרך כלל כשמרוקנים בקבוק, האוויר עולה לתוכו בצורת בועות. אם מעמידים את שני הבקבוקים המחוברים בלי לנער אותם, רואים כיצד כל פעם שקצת מים יורדים למטה - בועת אויר עולה למעלה. בועות האוויר העולות עוצרות את המים מלרדת ומאטות את תהליך הזרימה. 

כאשר נוצרת מערבולת, המים זורמים בתנועה מעגלית על דפנות הבקבוק ויורדים למטה ואילו באמצע הזרימה נוצר חלל ריק שדרכו עולה האוויר למעלה. ככל שמהירות המים היורדים גדולה יותר – הכוח הצנטריפוגלי* שנוצר כתוצאה מהסיבוב דוחף אותם חזק להיקף הבקבוק, והחלל שבאמצע גדל. ככל שחלל  זה גדול יותר, יש למים פחות מקום לרדת והם מתחילים לזרום לאט יותר.

בצורה כזו נוצר שיווי משקל והזרימה נשארת יציבה.  

אם תתבוננו במים שזורמים דרך הפקק תראו שהם מתפזרים לצדדים. התנועה הסיבובית של המים ממשיכה גם אחרי שהם עוברים לבקבוק השני ולכן הם מתפזרים.