Как сделать водоворот в ванне

Чем объяснить возникновение водоворота в раковине ванны?

Чем объяснить возникновение водоворота в раковине ванны? Почему вода не сливается без вращения?

Разве факт вращения не противоречит Первому закону Ньютона?

Первый закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчета. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это свойство тела сохранять свою скорость движения неизменной (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы.

материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

отредактировал(а) Пиотровский : 2014-10-31 17:47 GMT
iskander
#19943 2014-10-31 10:22 GMT

Объяснение длинное с множеством формул, посмотри книги по гидродинамике, истечение жидкости через плоское отверстие. Это явление хорошо изучено и описано.

разомасов
#21272 2015-03-12 08:11 GMT

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 71

Движение жидкости через отверстие в ванной надо сравнить с движением жидкости в трубопроводе имеющем сужение. Хотя отверстие и считается плоским, но водоворот возникает только при определенной толщине слоя воды, а это значит, что поток трехмерный. В узкой части трубопровода по законам гидравлики поток ускоряется, значит тоже самое должно произойти в отверстии ванной, но из-за малого осевого расстояния (толщины слоя воды) поток не может ускориться до необходимой величины, поэтому он делает это в образовавшемся водовороте. Если рассматривать отдельную молекулу жидкости движущейся к отверстию, то она находится в положении неустойчивого равновесия, т. е. ей безразлично, в какую сторону начать закручивающие движение, и тут главную роль начинает играть внешнее воздействие — Кареолесово ускорение в разных полушария земли, рельеф поверхности, движение воды в ванной и т..д. Как видите — ничего сложного.

отредактировал(а) разомасов: 2015-03-12 08:18 GMT
Vladimir_
#22233 2015-08-27 18:16 GMT

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Лаборант
#22236 2015-08-28 14:34 GMT

1744 сообщений
Откуда: Тайга

#22233 Vladimir_ :

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Да, раскрученная бутылка водки, выливается из горла быстрее и заливается в другое горло тоже быстрее и с меньшими затратами.

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.

Пиотровский
#22242 2015-08-28 22:47 GMT

671 сообщений
Откуда: Muenchen
Кто: студент
Возраст: 73

#22233 Vladimir_ :

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Имеется закон об ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ВЫГОДЕ?

ВиРа
#22246 2015-09-01 10:47 GMT

259 сообщений
http://samlib.ru/w/wira/
Откуда: Хайфа после СПб
Кто: пенсионер
Возраст: 87

#22242 Пиотровский : #22233 Vladimir_ :

Возможно природа таким образом организует упорядоченный вход жидкости в отверстие как наиболее энергетически выгодный.

Имеется закон об ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ВЫГОДЕ?

Для статистических систем это — в терминах энтропии или функционала Людвига Больцмана _{(Н-теорема).}

Но вопрос-то темы :

откуда берётся момент вращения потока при наличии закона сохранения момента количества движения .

Ответ, _явно, однозначный:

виновато кориолисово ускорения, —

отсюда сложность математического изложения .

Возрази, укажи на ошибку форумчанина здесь, — поможешь Познанию. _ Остальное — спам, мусор.

ma-wr
#22305 2015-09-12 21:22 GMT

16 сообщений
Откуда: Минск
Кто: пенсионер
Возраст: 82

Всё очень просто. Это результат действия сил инерции.

Скорость вращения вокруг земной ост одного края воронки отличается от скорости вращения другого карая воронки.Получается планетарная передача вращения.

Вязкость воды довольно высокая, достаточная, чтобы её закрутить. В разных полушариях вода закручивается в разные стороны т.к .скорости вращения сторон воронки меняются местами.

Это аналогично закручиванию циклонов и антициклонов.

А сила Кориолиса (или ускорение) результат сложения сил инерции и трения.

marsdmitri
#22605 2015-11-05 03:46 GMT

1884 сообщений
Откуда: Longueuil

Водоворот — это трехмерная волна. Ее параметры меняются от времени.

Вода находится под управлением нескольких сил.Это сила тяжести.

Вместо жидкости может быть масло с металлическим порошком, песок, снег, краска, воздух.

Но для каждой среды воронка будет своя. На Луне она будет видна по-другому.

Вы можете подать струю воздуха в воду, пузырьки, плотность воды упадет, но все равно вода будет двигаться именно так.

У воды есть потенциальная энергия и она когда течет, то превращается в кинетическую энергию поступательного, вращательного и колебательного движения.Вода разгоняется.

Затем на нее действует сила вязкого трения(вязкость).У спирта и более вязкого глицерина движение частиц будет по другому.

Затем на воду действует сила давления. На поверхности раковины и в трубе давление отличается друг от друга.

Например, мои соседи пользуются стиральной машинкой, но диаметр труб настолько мал, что вода которая выбрасывается из нее, течет обратно из раковины.Возникает транспортная пробка. Вода не может течь в трубе, если ее расход станет больше допустимого.

Точно также запущенные программы останавливают компьютер.Он зависает. Не может ничего подсчитать.

Формулы, которое это описывают и автомобильные пробки на дорогах одни и те же.

Вода может течь при разряжении воздуха.

Например, в горах она закипит и все равно будет воронка.

На жидкость действует ещё центробежная сила и сила Кориолиса.

Но главной является сила давления и центробежная сила.

Если бы сила тяжести была равна нулю, создавая разряжение в трубе воду бы все равно засасывало.

Это используется в медународной космической станции.

Если раскрутить воду, то можно увеличить расход или даже блокировать, остановить воду.

Это используется в ракетной технике, где давно умеют раскручивать поток и регулировать расход газа, значит и тягу.

В новых унитазах, чтобы экономить воду.

Все силы вместе действуют на воду и создается компромисс.

Вода может двигаться только так.При этом расход воды за секунду через трубу максимален.

Но есть необычный факт. При увеличеннии расхода воронка так меняется, чтобы размыть русло и создать дополнительное сопротивления воде, чтобы расход уменьшился. Поэтому река сама весной наносит камни в русло. Перегораживая русло, если расход становится больше.

Попробуйте воронку сделать в песке с камнями и вы увидите, что при большом расходе вода закупорит отверстие.

Это свойство воды управлять течением называют самоорганизацией. Словно у нее есть ум.

Поэтому все русла рек, например в подмосковье одни и те же, не менялись сотню тысяч лет.

В г. Сочи изменили русло реки. Построили рядом с ней дома.Теперь река подмывает стенки нового русла. Хочет чтобы было по старому и дома грозятся разрушится.

Строители не знали свойства реки. Нельзя менять древние русла рек.

Есть устройства которые используют водоворот.Например, центробежная форсунка.

Воронка может вращаться в любую сторону. По часовой или против часовой стрелке в ванной.

Воронка создает колебания давление в трубе и воды, вихри, она как бы поет.

Это считается вредным и воронку стараются уничтожить

ребрами, сеткой например на ракетах в баках с жидким топливом.

Вы можете почитать популярную книжку Волынского о форсунке и капле.

Можете попробывать заморозить маленькую воронку из воды в школе, облив ее жидким азотом.

И затем посмотреть ее под микроскопом.

Водоворот- это торнадо вверх тормашками.

Но в нём скорость не менее 90 метров в секунду и на вас будет действоавать сила, которая вас может разорвать пополам.

Поэтому никогда не приближайтесь к торнадо.

Он легко вас забросит на высоту 12 этажа за несколько секунд и бросит вниз.

Водоворот описывается несколькими дифференциальными уравнениями в частных производных.

Это уравнение Навье-Стокса(или уравнение сохрания импульса. Это один из законов Ньютона), уравнение сохранения момента импульса, энергии.

Водоворот в бутылке

Этот простой и яркий опыт очень нравится малышам. Действительно, нет ребенка, который в ванной не наблюдал бы увлеченно, как вода, закручиваясь спиралью, исчезает в сливном отверстии ванной. А что там, в трубе?

Описание опыта

Водяная воронка — удивительное зрелище, напоминающее торнадо — с длинным гибким «хоботком», извивающимся и колеблющимся, словно живое существо.

” Чтобы получить эффектный водоворот в миниатюре, воде нужно немного помочь — раскрутить, размешать воду, придать потоку дополнительную центробежную силу.

Это несложно сделать, если соорудить из подручных средств некое подобие песочных часов.

Вам понадобится

• Две одинаковые пластиковые бутылки
• Клей, надежно скрепляющий пластмассу
• Скотч
• И вода, разумеется!

Итак, сперва в крышках бутылок нужно просверлить достаточно широкие отверстия. Затем крышки приклеиваются одна к другой внешними сторонами. Для надежности снаружи их можно дополнительно обмотать скотчем.

Теперь наливаем воду в одну из бутылок, сверху прикручиваем конструкцию из двух пробок и ввинчиваем в нее пустую бутылку.

Быстропереворачиваем наше сооружение (убедитесь, что пробки плотно закручены!) и делаем несколько быстрых круговых движений, словно размешиваем ложечкой чай в стакане.

Объяснение опыта

Удивительно, но механизм возникновения водоворота один — и в океане, и в ванне, и даже при возникновении гигантских циклонов. Быстрый поток воды (воздуха) сталкивается с препятствием (берегом, камнем, встречным потоком) и устремляется назад. Но там натыкается сам на себя, и снова движется вперед! Водному потоку не остается ничего другого, как двигаться по кругу, разгоняясь под действием центробежной силы. Быстро движущаяся по кругу вода стремится к краю воронки, и в середине образуется впадина, область пониженного давления, куда затягивается всякий оказавшийся поблизости предмет.

” Механизм возникновения воронок с младшими школьниками можно продолжить изучать летом на даче. Например, направить воду из садового шланга в бортик наполненного детского бассейна. Наткнувшись на препятствие, поток воды начнет закручиваться в воронку.

Старшим школьникам будет интересно узнать о силе Кориолиса — она учитывает влияние вращения земли на глобальные геофизические процессы. Под ее действием циклоны в Северном полушарии нашей планеты всегда закручиваются против часовой стрелки, а в Южном полушарии — по часовой. Существует мнение, что этот эффект заметен не только на огромных воздушных массах, но даже в сливных отверстиях наших раковин — якобы в Северном полушарии вода в сливном отверстии всегда закручивается против часовой стрелки, а в Южном — наоборот, и по этому признаку можно даже определить, когда человек на корабле пересекает экватор! Вы можете поэкспериментировать с ребенком дома — это очень увлекательно. Но, конечно, на практике этот эффект совсем незаметен; слишком много факторов в нашей ванне и раковине оказываются сильнее силы Кориолиса — начиная от неровности поверхности, и кончая симметричностью расположения сливного отверстия. Хотя, кто знает, может именно у вас дома находится идеальная раковина?

Маленькие хитрости

• Маленькими поллитровыми бутылками удобнее манипулировать, а в больших получаются более эффектные водовороты.

• Воду можно немного подкрасить. И даже добавить в нее блестки!

• Если хотите, чтобы ребенок извлек из ваших занятий еще и практическую пользу, расскажите ему, как вести себя на реке или в море, если затягивает в водоворот. Сила водоворота ослабевает на глубине, поэтому пловцам, которые чувствуют, что их затягивает в воронку, рекомендуется не тратить силы на борьбу с течением, а позволить ему затянуть себя. Нырнув в воронку нужно сделать под водой несколько сильных гребков и тогда, скорее всего, удастся вынырнуть далеко от опасной зоны. Но лучше всего, разумеется, никогда не попадать в такую ситуацию!

Удачных вам опытов! Продолжение следует.

Если вы сами ставите дома опыты и эксперименты — пишите нам, присылайте фотографии и видеозаписи ваших опытов. Соберем практикум для домашней лаборатории вместе!

Механизм образования океанических водоворотов

Воды Мирового океана редко бывают спокойными. Помимо бурь, штормов и разрушительных цунами в океане существуют мощные горизонтальные течения, как поверхностные, так и подводные.

Гольфстрим , например, переносит гигантское количество тёплой воды, обогревая западное и северное побережья Европы . Но речь пойдет о вертикальных течениях, приводящих к возникновению в океане огромных водоворотов.

Водный океан в этом смысле подобен океану воздушному — в нём есть свои циклоны и антициклоны. Как и в океане воздушном, появляются они вследствие вертикальных движений водных масс, обусловленных разностью плотностей воды, возникающей из-за разницы температур водных слоёв или их разной солёности. Такие вертикальные перемещения воды служат причиной появления гигантских водоворотов, называемых рингами . Причём эти водовороты имеют все те особенности, которые отличают водовороты воздушные, а именно — в Северном полушарии , в центре циклонических водоворотов, вращающихся против часовой стрелки, происходят подъём глубинных вод и их опускание на периферии водоворота. В Южном полушарии такое же вертикальное движение вод приводит к возникновению водоворота, вращающегося по часовой стрелке. В случае же опускания водных масс в центре водоворота в Северном полушарии возникает движение воды по часовой стрелке, а в Южном полушарии — против.

Обнаружены были ринги сравнительно недавно, в семидесятых годах прошлого века, и честь сделать это открытие в океанологии принадлежит нашим соотечественникам.

Океанические вихри могут существовать достаточно длительное время — месяцами, а иногда и годами. Их диаметры могут составлять десятки и даже сотни километров. Вне зависимости от того, в какую сторону, по часовой стрелке или против, вращается водный вихрь, поверхность его за счёт центробежной силы не будет горизонтальной, центр вихря при этом может лежать на десятки метров ниже уровня океана, что отмечает аппаратура, установленная на искусственных спутниках Земли.

Механизм образования рингов полностью идентичен механизму образования воздушных вихрей. Главными действующими объектами этого механизма являются магнитное поле Земли и движущиеся в нём молекулы воды, которые при своём перемещении в магнитном поле Земли приобретают вращательное движение. Ранее было показано, что коэффициент вихреобразования k зависит от агрегатного состояния дипольных молекул и для молекул в жидкости он меньше, чем для одиночных молекул. Однако его уменьшение в значительной мере компенсируется увеличением количества молекул воды в единице объёма. Если при образовании тайфуна в кубическом метре воздуха содержится 0,04 килограмма воды, то вес кубометра морской воды превышает 1000 килограммов, то есть в 25 000 раз больше. Кроме молекул воды свою лепту в образование ринга вносят ионы, находящиеся в морской воде. К слову сказать, в водах Мирового океана растворены практически все элементы таблицы Менделеева, но в ощутимых количествах находятся только ионы натрия и хлора, двух элементов, из которых состоит всем нам известная поваренная соль. Причём отрицательно заряженный ион хлора имеет массу 35 атомных единиц, а положительно заряженный ион натрия — массу 23 атомные единицы. Так же как и в молекуле воды, которая состоит из более массивной отрицательно заряженной гидроксильной группы ОН и менее массивного положительно заряженного иона водорода, у ионов натрия и хлора превосходство в массе имеет отрицательно заряженный элемент — ион хлора. Следовательно, суммарный момент количества движения ионов натрия и хлора, перемещающихся в магнитном поле Земли, отличен от нуля, и его знак совпадёт со знаком момента количества движения, приобретаемого молекулой воды при её движении в магнитном поле Земли. Значит, их присутствие в морской воде способствует возникновению вращательного движения вертикально перемещающейся массы воды.

Непосредственно наблюдать целиком гигантское океаническое образование — ринг — можно только с орбиты искусственного спутника Земли . Мониторинг океанических водоворотов осуществляют в ходе проведения экспедиций с помощью приборов, измеряющих скорости морских течений на интересующих учёных глубинах. Например, экспедиция «Полигон-70» разместила в южной части северного пассатного течения Атлантического океана около двухсот измерителей, данные с которых фиксировались в течение полугода. В дальнейшем всю эту информацию свели воедино и обработали на компьютере. Результаты обработки убедительно доказали наличие гигантского водного вихря с антициклоническим характером вращения.

Однако и в домашних условиях можно наблюдать возникновение ринга, правда, гораздо более скромных размеров. Речь идёт о пресловутом водовороте , который образуется в сливном отверстии ванны во время вытекания из неё воды. Предупреждаю сразу — не надо относиться к ванне легкомысленно. Она зарекомендовала себя с лучшей стороны как лаборатория для физических экспериментов ещё с античных времён!

Чтобы убедиться в наличии небольшого водоворота, образующегося в сливном отверстии ванны, вы можете поставить очень простой эксперимент, который практически не требует никаких затрат, но требует небольшой подготовки. Необходимо убедиться, чтобы сливное отверстие и канализационная турба, ведущая к коллектору, не были засорены и слив воды из ванны происходил быстро. Если вода из ванны вытекает медленно, любым способом прочистите слив. Желательно, чтобы отверстие в ванне располагалось симметрично, так, чтобы через его центр можно было провести вертикальную плоскость, разделяющую ванну на две зеркально-симметричные половинки. Теперь привяжите к пробке, которой закрывается сливное отверстие, верёвочку и закрепите её на стенке ванны. Заткнув пробкой сливное отверстие, наполните ванну водой, после чего дайте воде отстояться как минимум в течение суток. Такое длительное время необходимо, чтобы всякое движение воды прекратилось. После того как вода в ванне отстоится, очень осторожно потянув за верёвочку, выньте пробку и наблюдайте за процессом вытекания воды. В воду можно высыпать небольшие, размером несколько миллиметров, цветные бумажки — их движение лучше покажет направление вращения воды во время её слива через отверстие. Если вы живёте в Северном полушарии и сливная труба не имеет дефектов, способных существенно повлиять на ход эксперимента, вода станет вращаться по часовой стрелке.

Конечно, хочется провести этот эксперимент не только в Северном полушарии, в котором мы живём, но и в Южном, чтобы убедиться, что там вытекающая вода вращается против часовой стрелки. Но можно провести эксперимент, не покидая родного Северного полушария. Для этого цилиндрическую ёмкость с водой нужно поместить в искусственное магнитное поле, которое по абсолютной величине совпадает с магнитным полем Земли в месте проведения эксперимента в Северном полушарии, но противоположно ему по направлению.

Вращательное движение присуще не только воздушным и водным вихрям, не только планетам и планетным системам, но и целым галактикам, гигантским скоплениям звёзд. Размеры средней галактики таковы, что свету требуется почти сто тысяч лет, чтобы пересечь галактику по диаметру, и около двенадцати тысяч лет, чтобы пройти поперёк её центральной части, ядра. В такой галактике находится порядка ста миллиардов звёзд, то есть их количество больше, чем число людей на земном шаре. Особенно красиво выглядят спиральные галактики с яркими ветвями, закрученными в процессе вращения этого гигантского космического вихря: период обращения галактики составляет от десяти миллионов до миллиарда лет.

Аналогичную фотографию можно сделать самим, и даже без телескопа. Налейте в ванну воды (опять эта ванна!), добавьте немного мыльной пены и выньте пробку из сливного отверстия. Снимок водоворота из пены настолько похож на спиральную галактику, что различить их сможет только специалист.

Окружающий нас мир наполнен разнообразными вихрями. Вращаются молекулы воздуха, порождая не только пыльные завихрения на мостовой, но и смерчи, и торнадо, в океанах возникают ринги, а по Вселенной движутся непредставимые «звёздовороты», галактики, в одной из которых мы живём. Получается, что вихрь — едва ли не самое универсальное движение сплошной среды, будь то воздух, вода или даже сильно разреженный межзвёздный газ.

Специально для Примпогода.ру Симачев Евгений Викторович

Автоматический компактный насос для слива воды

В Вашей ванне или душевой кабине медленно сливается вода, как при засоре? Эффект стоячей воды (когда вода медленно уходит в канализацию) иногда возникает после того, как Вы подключили душевую кабину или гидромассажную ванну, в домах старой застройки, например в Сталинских домах, со старой чугунной канализационной системой и в некоторых других случаях.

Защита сливного санитарного насоса от волос

Наш насос имеет специальную защиту от волос, поэтому он реже забивается и реже требуется его очистка. Это обеспечивает более долгую бесперебойную работу насоса для слива воды из ванны.

Причины медленного слива
Причиной всему – разные уровни между сифоном (сливного-переливного устройства) и сливной канализационной трубой, последняя, как правило, выше или вровень с сифоном, при этом ток воды сильно замедляется.
Что делать?
Избавиться от этой проблемы поможет автоматическое устройство слива воды. Устройство слива работает по принципу насоса, автоматически включается, когда вода скапливается, и быстро сливает воду. Наш санитарный насос, по сравнению другими подобными, имеет небольшие габариты, легко подключается и отличается повышенной надежностью.

Устройство подходит для любой ванны, душевой кабины и раковины

И еще один плюс: Вам не нужно исправлять огрехи строителей и создавать высокие бетонные подиумы или подкладывать под ножки каркаса выравнивающий материал (камень, плитку, деревянный брус и т.п.). Устройство автоматического слива на любом этаже решит проблему одномоментно, раз и навсегда!

Отзывы наших клиентов

Светлана: Огромное спасибо ребятам за насос. 8 лет я мучалась со своей угловой ванной, в которой постоянно стояла вода и она постоянно была грязной. Теперь вся вода уходит за минуту и она блестит. Ещё и гарантия целый год, ребята всегда на связи, если вдруг, что случится. Решили проблему с которой я мучилась 8 лет.

Михаил: Искал насос под раковину обязательно с автоматическим включением. Решил попробовать этот. Привезли на следующий день и установили за 20 минут! Порадовали скромные размеры и тишина. 4 месяца — полёт нормальный! Рекомендую!

Олег: Переносил мойку на кухне и понадобился сливной насос. Выбор пал на эту модель из-за небольших габаритов. Другие просто не влезали под мойку. Доставили быстро, собрал сам по инструкции — в комплекте есть всё необходимое. Работает тихо и свои функции выполняет.

Наташа: Из слива ванны постоянно пахло канализацией! Чем только не заливала! замучалась! Сантехники сказали, что это вода застаивается, она и воняет. Нашла в интернете этот канализационный насос и заказала. Мастер приехал на следующий день и установил за 15 минут (за отдельную плату). Пользуюсь две недели и запах канализации пропал. Спасибо вам!