科學奧秘---排水的消旋
姜聯合編寫編譯
水的流動是由方向的,哪些因素影響水的流動方向?你知道水的科里奧利效應嗎? 由地球的轉動引起的科里奧利效應又是怎么回事?做個實驗,解開這些謎團。
科學奧妙:
水在南半球將會按順時針方向減速排出。
實驗目的:
研究科里奧利效應是否對水的排出方式有影響。
背景資料:
通常認為水從水槽或衛生池中排出時存在科里奧利效應。這個實驗表明如果你是在北半球水將會按逆時針方向排出,而在南半球則是按順時針方向。
科里奧利效應是由地球的轉動引起的。它是氣流在北半球被拉向右(逆時針)、而在南半球被拉向左(順時針)的原因。運動物體相對于地球表面運動的實際曲線軌跡就是科里奧利效應。颶風是最好的例子。它們在北半球轉向右,在南半球轉向左。
科里奧利效應的力量很弱。如果水槽或容器中水很少,將不能反映出科里奧利效應的影響。
衛生池和水槽按它們自己的方向排水。水的排出方式和它們的倒入方向以及容器的幾何結構直接相關。水進入衛生池時的旋轉方式將會影響水離開時的旋轉方式。
水槽的不規則表面以及水龍頭和排水渠的結構也會影響水的流動方向。
實驗材料
· 水槽/塞子或矩形的容器
· 底部中間有一個孔的矩形容器
· 滑石粉、牙簽(來證明水在旋轉的某種物品)
· 水
實驗步驟:
第一部分:
1. 給一個水槽裝滿水;
2. 在水的上表面上散上滑石粉,靜置,直到滑石粉不再運動為止;
3. 小心地拔下塞子,觀察,看滑石粉是按照順時針方向還是逆時針方向旋轉。
4. 重復兩次以上。
第二部分:
5. 重復上述第1步和第2步;
6. 按順時針方向旋轉水;
7. 重復上述第3步;
8. 重復做第二部分兩次以上。
第三部分:
9. 重復上述第1步和第2步;
10. 按逆時針方向轉動水;
11. 重復上述第3步;
12. 重復做第三部分兩次以上。
思考題:
1. 什么是科里奧利效應?
參考答案:科里奧利效應是由于地球的轉動引起的。它是氣流在北半球被拉向右(逆時針),而在南半球被拉向左(順時針)的原因。
2. 旋風以哪種方式旋轉?
參考答案:在南半球順時針旋轉,在北半球逆時針旋轉。
3. 在上述實驗方法中的哪些步驟有可能產生錯誤?討論這些錯誤可能會怎樣影響你的結果。
參考答案:往水槽里倒水時產生的漩渦可能影響旋轉;進入充滿水的水槽拔塞子可能影響旋轉。
4. 我們還可以從其它哪些方面來進一步研究這個科學奧妙?
參考答案:我們還可以從一下幾方面來進一步研究這個科學奧妙:水槽的大小、塞子是從里面還是從外面拔下、水的體積、(水)倒入容器/水槽時所引起的水的運動。