Почему образуется воронка при стоке воды?, Статистическая проверка, обсуждение явления. Опции

[kakoka]

Сила Кориолиса -
одна из сил инерции, существующая во вращающейся системе отсчёта и проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения.
...Вопреки расхожему мнению, маловероятно, что сила Кориолиса влияет на направление закручивания воды в водопроводе, так как Земля вращается очень медленно (один оборот в сутки) и эта сила очень мала...
(Материал из Википедии — свободной энциклопедии)

http://subscribe.ru/archive/science.news.n...6/17141410.html
Как закрутить воду в ванной?
Правда ли, что в южном полушарии Земли вода в ванне закручивается не в ту сторону, чем в северном?
Неправда. Легенды о странном действии силы Кориолиса многообразны...
Сила Кориолиса -- это сила инерции, действующая во всех вращающихся системах. На Земле она влияет на вихри: например, в Северном полушарии закручивает ветра в областях высокого давления по часовой стрелке, а в областях низкого давления -- против; в Южном полушарии наоборот. В этом случае сила Кориолиса проявляется из-за огромного протяжения областей высокого и низкого давления: северный и южный фронты удалены друг от друга достаточно, чтобы действовало различие инерций. В ванне же преобладает воздействие случайных движений, возникающих при выпускании воды, которые превышают силу Кориолиса примерно в 10.000 раз. Чтобы сделать эту силу превалирующей, по расчетам математиков, следует увеличить ванну в 500 раз и дать воде успокоиться несколько дней.

С другой стороны есть частные свидетельства того, что в районе экватора воронка при стоке воды в ванной не образуется, или, что на севере эффект закручивания воды при стоке выражен сильнее. Так ли это?
Если на высоких широтах водоворот сильнее, то чем вызывается его образование и чем определяется напрвление вращения, если это направление не зависит от положения относительно экватора?
При каких условиях при стоке воды образуется воронка (закручивание)? Есть ли физическая/математическая модель этого процесса?

[Pasha 1st]

При сравнении скорости вытекания воды с воронкой и без с воронкой вытекает AFAIK быстрее. Исходя из этого можно предположить что воронка будет образовываться в большинстве случаев - незначительные внутренние движения будут вызывать закручивание.

[arvell]

При сравнении скорости вытекания воды с воронкой и без с воронкой вытекает AFAIK быстрее. Исходя из этого можно предположить что воронка будет образовываться в большинстве случаев - незначительные внутренние движения будут вызывать закручивание.

А направление вращения?
Образование углубления как такового объяснимо. Но сам факт разного направления вращения, как его-то обосновать? Причем в школе учат строго - из-за силы Кориоллиса. И все, точка. Даже на олимпиаде по физике оказалось достаточным для зачета написать эту фразу, безо всяких обоснований.

[Pasha 1st]

Для олимпиады по физике странновато. Для младших (..8)классов про Кориолиса спрашивать странно, а для более старших считать её единственной причиной - некорректно, как минимум без ссылки на сферическую Землю в вакууме
По направлению - есть постоянно действующая сила Кориолиса, есть случайный фактор, при этом случайный фактор имеет заметное влияние. Численно, правда, не оценивал.

[arvell]

У нас есть на сайте люди, живущие в южном полушарии?
В моей московской раковине я все время наблюдаю одну и ту же картину
Может быть где-то в Австралии она противоположна или такая же, но проверить этого я не могу. Есть у нас новозеландцы или австралийцы?

[waldian]

У нас есть на сайте люди, живущие в южном полушарии?
В моей московской раковине я все время наблюдаю одну и ту же картину
Может быть где-то в Австралии она противоположна или такая же, но проверить этого я не могу. Есть у нас новозеландцы или австралийцы?

Просто специфические особенности положения твоей московской раковины относительно падающей струи и нормали к поверхности геоида заставляют ее постоянно крутиться в одну сторону

[kakoka]

При сравнении скорости вытекания воды с воронкой и без с воронкой вытекает AFAIK быстрее. Исходя из этого можно предположить что воронка будет образовываться в большинстве случаев - незначительные внутренние движения будут вызывать закручивание.

по моим наблюдениям при спуске воды в ванне, например, воронка образуется ВСЕГДА.
Из чего следует, что с воронкой сток быстрее? Как это можно проверить или показать математически/на пальцах?

Если кто бывал в районе экватора: действительно ли, что там воронка не образуется?
Если это результат cтока воды через отверстие, то она должна образовываться в любом случае.

[Geen]

по моим наблюдениям при спуске воды в ванне, например, воронка образуется ВСЕГДА.
Из чего следует, что с воронкой сток быстрее? Как это можно проверить или показать математически/на пальцах?

Если кто бывал в районе экватора: действительно ли, что там воронка не образуется?
Если это результат cтока воды через отверстие, то она должна образовываться в любом случае.

Помнится на ТЮФе один академик утверждал, что в его ванной воронка образуется, но вращаться может в любую сторону...
Там же кем-то приводились оценки, что выступ миллимитровой площади в сточной трубе имеет на три порядка большее влияние, чем сила Кориолиса. Но суть этих оценок я не уловил, так что подробнее не смогу.

[kakoka]

с направлением вращения воронки в ванной вроде все ясно
http://elementy.ru/trefil/coriolis_effect?page_design=print
"Дело в том, что вода долгое время течет по водопроводным трубам, при этом в потоке воды образуются течения, которые, хоть их и трудно увидеть простым глазом, продолжают закручивать струю воды и тогда, когда она льется в раковину. Кроме того, когда вода уходит в сливное отверстие, могут создаваться похожие течения. Именно они определяют направление движения воды в воронке, поскольку силы Кориолиса оказываются гораздо слабее этих течений. В обычной жизни направление закручивания воды в сливной воронке в северном и южном полушариях больше зависит от конфигурации канализационной системы, чем от действия природных сил"

хотя дня три-четыре назад у меня в ванной воронка крутилась против часовой стрелки, а теперь уже второй день упорно по часовой. Впрочем за чистоту опыта я не ручаюсь.
Осталось проверить, когда вода сливается быстрее: с образованием воронки или без.

[Geen]

Вот только ка организовать слив "в тех же условиях" без воронки?...

[Serg83]

Есть еще существенный момент, мне кажется. Мы не сможем получить в реальных условиях мгновенного открытия слива. А когда слив открывается неравномерно и каждый раз с разной скоростью - это не может не влиять на образование воронки...

[Mouse]

скорее дело не в мгновенности, а в кривоте открытия.
ну и различные факторы типа неустоявщейся воды.

[kakoka]

1. "вращать" воду в противоположную сторону и сравнить скорость слива.
2. поддерживая постоянный уровень при наполнении бассейна, сравнить скорость слива на начальном этапе - до образования воронки, с расходом воды после образования воронки.

Дополнительный вопрос - скорость вращения воронки в зависимости
а) от высоты воды в бассейне
б) от сливного отверстия

проблема в равномерном заполнении бассейна

[Geen]

Второй вариант плохой - движение, очевидно, неустановившееся (до образования воронки)

[nik_vic]

1. "вращать" воду в противоположную сторону и сравнить скорость слива.
2. поддерживая постоянный уровень при наполнении бассейна, ...

Хорошее обсуждение в http://kvant.mirror1.mccme.ru/pdf/2003/04/43.pdf - для случая двух отверстий и постоянного уровня.
А вот с тазиком и одной дыркой, похоже, самоподдерживающегося осесимметричного процесса быть не должно. Иначе не получается момента импульса - его источником может быть только стенка...

[tim_val]

по моим наблюдениям при спуске воды в ванне, например, воронка образуется ВСЕГДА.
Из чего следует, что с воронкой сток быстрее? Как это можно проверить или показать математически/на пальцах?

Если кто бывал в районе экватора: действительно ли, что там воронка не образуется?
Если это результат cтока воды через отверстие, то она должна образовываться в любом случае.

Только что прилетел из района экватора (Сингапур 1гр. сев. шир.). Проверял образование воронки в ванной - она образуется, причем видел как она крутилась и в одну и в другую сторону. Но образуется всегда, хотя и гораздо медленнее, чем у нас.

[Black]

Зачот!
хочу в сингапур

[flic1983]

Только что прилетел из района экватора (Сингапур 1гр. сев. шир.). Проверял образование воронки в ванной - она образуется, причем видел как она крутилась и в одну и в другую сторону. Но образуется всегда, хотя и гораздо медленнее, чем у нас.

Я надеюсь, что проверяли не весь отпуск... А то представил, человек прилетел отдохнуть и все время провел в ванной и наблюдал в какую сторону крутится воронка...)))

[tim_val]

Я надеюсь, что проверяли не весь отпуск... А то представил, человек прилетел отдохнуть и все время провел в ванной и наблюдал в какую сторону крутится воронка...)))

Нет не весь , к тому же и не отпуск это был.

[flic1983]

Только что прилетел из района экватора (Сингапур 1гр. сев. шир.). Проверял образование воронки в ванной

Нет не весь , к тому же и не отпуск это был.

Специально ради воронки летали?