co się dzieje?

podmuch powietrza, który wystrzeliwuje z armaty, nazywany jest płaskim wirem. Wir powstaje, gdy powietrze wychodzące z otworu w środku porusza się szybciej niż powietrze wychodzące wokół krawędzi otworu. Zasada Bernoulliego głosi: „im szybszy jest przepływ powietrza, tym niższe jest jego ciśnienie.”Ponieważ powietrze wewnątrz wybuchu porusza się szybciej niż na zewnątrz wybuchu, wynikowe ciśnienie wewnętrzne jest siłą, która tworzy wewnętrzny wir. Ten generowany wir utrzymuje dym w ” pierścieniach.”Ostatecznie tarcie powietrza usuwa energię zmagazynowaną w wirze, a pierścień dymu zatrzymuje się. Zawieszone cząstki pyłu (lub dymu) sprawiają, że wir gazu i wzór ruchu gazu są widoczne, jak pokazuje działo powietrzne.

dlaczego to ma znaczenie?

poza tym, że jest zabawną sztuczką, armata powietrzna pokazuje, jak płyny (ciecze i gazy) mogą poruszać się w wyjątkowy sposób ze względu na swoje właściwości fizyczne. Wir to okrągły wzór ruchu cząstek, który może wystąpić w różnych turbulentnych gazach i cieczach. Pierścienie wirowe mogą być tworzone jako stały obiekt porusza się lub spada bardzo szybko przez płyn. Wirujące śmigła śmigłowca mogą czasami tworzyć niebezpieczny wir, który utrudnia sterowanie i manewrowanie śmigłowcem. Wiry mogą również wystąpić, gdy gaz jest przepychany przez ciecz, jak zaobserwowano w pierścieniach pęcherzyków, które delfiny lub nurkowie wytwarzają, gdy wydmuchują powietrze pod wodą. Istnieją nawet pierścienie wirowe, które tworzą się we krwi w ludzkim sercu, ponieważ krew jest pompowana przez zastawki serca.

• patrz na ruch wody: ostrożnie umieść jedną kroplę barwnika spożywczego w wysokiej szklance wody i obserwuj uważnie. Co zauważyłeś?

aby uzyskać więcej informacji na ten temat, sprawdź te zasoby naukowe Let ’ s Talk:

• co to jest turbulencja powietrza? (STEM in Context) – poznaj naukę stojącą za czterema głównymi przyczynami turbulencji.
• dlaczego krzywe krzywe? (STEM in Context) – równanie Bernoulliego jest kluczem do zrozumienia dlaczego krzywa curveballs.