bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Το νερό της τουαλέτας στροβιλίζεται αριστερόστροφα; Η επιστήμη καταρρίπτει τον μύθο

Marvin Samuel Tolentino Pineda/Getty Images

Όταν ξεπλένετε μια τουαλέτα, προς ποια κατεύθυνση στροβιλίζεται το νερό; Οι άνθρωποι στο βόρειο ημισφαίριο μπορεί να πουν ότι το νερό στροβιλίζεται αριστερόστροφα λόγω της περιστροφής της Γης. Αλλά αποδεικνύεται ότι η ιδέα ότι η περιστροφή της Γης υπαγορεύει πώς στροβιλίζεται το νερό κατά τη διάρκεια μιας έκπλυσης είναι μύθος. Είναι το σχέδιο της τουαλέτας και όχι η θέση της που κάνει το νερό να στροβιλίζεται προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά.

Ωστόσο, η αντίληψη ότι οι τουαλέτες στροβιλίζονται δεξιόστροφα νότια του ισημερινού και αριστερόστροφα προς τα βόρεια παραμένει στη συμβατική σοφία και στη λαϊκή κουλτούρα. Αυτή η κοινή παρεξήγηση είναι κατανοητή. Είναι γνωστό ότι η περιστροφή της Γης επηρεάζει τη μεγάλης κλίμακας κυκλοφορία αέρα και νερού μέσω ενός φαινομένου που είναι γνωστό ως φαινόμενο Coriolis. Το φαινόμενο Coriolis είναι μια από τις δυνάμεις που επηρεάζει την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ανέμου και δημιουργεί ωκεάνια ρεύματα. Αυτός είναι ο λόγος που οι άνεμοι και τα ωκεάνια ρεύματα στο βόρειο ημισφαίριο κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση από εκείνα στο νότιο ημισφαίριο. Τα πειράματα έχουν επίσης βρει παρόμοια επίδραση σε μικρά συστήματα όπως οι νεροχύτες και οι τουαλέτες, ωστόσο, τα αποτελέσματα σε συστήματα μικρής κλίμακας είναι αδύναμα και εύκολα εξουδετερώνονται από άλλους παράγοντες.

Ο λόγος για τον οποίο οι άνεμοι φαίνονται να καμπυλώνουν

Trifonov_evgeniy/Getty Images

Περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1835 από τον Γάλλο μαθηματικό Gustave-Gaspard de Coriolis, το φαινόμενο Coriolis κάνει το μονοπάτι ενός αντικειμένου που ταξιδεύει μεγάλες αποστάσεις να φαίνεται να καμπυλώνει. Αυτό το φαινόμενο προκύπτει λόγω των διαφορών στη γραμμική ταχύτητα της επιφάνειας της Γης σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη. Ολόκληρος ο πλανήτης έχει την ίδια γωνιακή ταχύτητα, χρειάζονται 24 ώρες για να ολοκληρωθεί μια στροφή. Ωστόσο, η διάμετρος της Γης ποικίλλει ευρέως από τον ισημερινό έως τους πόλους. Αυτό μεταφράζεται σε μια γραμμική ταχύτητα κλάσματος ενός μιλίου την ώρα κοντά στους πόλους και πάνω από 1.000 μίλια την ώρα στον ισημερινό.

Αυτή η διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής προκαλεί απόκλιση στην πορεία οποιουδήποτε κινείται σε ευθεία γραμμή που δεν οφείλεται σε ανατολή ή δύση. Τα ευθεία μονοπάτια εκτρέπονται προς τα δεξιά στο βόρειο ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο. Αυτό είναι που δίνει στους τυφώνες τη χαρακτηριστική περιστροφή τους αριστερόστροφα ή δεξιόστροφα ανάλογα με το ημισφαίριο. Ωστόσο, ενώ αυτή η δύναμη έχει βαθιά επίδραση στους τυφώνες, η δύναμη Coriolis είναι η ίδια αδύναμη. Οι δυνάμεις είναι υψηλότερες σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και χαμηλότερες κοντά στον ισημερινό, αλλά στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη το φαινόμενο Coriolis ανέρχεται περίπου στο ένα δέκατο εκατομμυριοστό της δύναμης της βαρύτητας.

Το σχέδιο υπερισχύει της γεωγραφίας

Petro Artem/Shutterstock

Η δύναμη της δύναμης Coriolis σημαίνει ότι είναι πιο αισθητή σε μεγάλες κλίμακες. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν έχει καμία επίδραση σε μικρότερα συστήματα όπως νεροχύτη, μπανιέρα ή τουαλέτα. Το 1962 ένας ερευνητής στο MIT ονόματι Ascher Shapiro πραγματοποίησε ένα πείραμα για να δει πώς η δύναμη Coriolis επηρέαζε μικρότερα συστήματα. Γέμισε ένα μεγάλο ρηχό πιάτο με νερό και του έκανε έναν στροβιλισμό δεξιόστροφα, κάτι που είναι το αντίθετο από αυτό που θα περίμενε κανείς στο βόρειο ημισφαίριο. Έπειτα άφησε το πιάτο να ξεκουραστεί για 24 ώρες για να επιβραδυνθεί η κίνηση και, αφού σκέπασε το πιάτο με πλαστικό για να μην επηρεάσει τα ρεύματα του αέρα την κίνηση του νερού, έβγαλε μια τρύπα στο κάτω μέρος του πιάτου. Διαπίστωσε ότι το νερό στράγγιζε χωρίς περιστροφή στην αρχή, αλλά έδειξε μια μικρή περιστροφή αριστερόστροφα με την πάροδο του χρόνου. Ένα επαναλαμβανόμενο πείραμα στην Αυστραλία βρήκε παρόμοιο, αλλά αντίθετο αποτέλεσμα στο νότιο ημισφαίριο.

Έτσι, με ένα τόσο μικρό αποτέλεσμα, τι προκαλεί το νερό να στροβιλίζεται όπως κάνει; Οι τουαλέτες έχουν μικρές τρύπες κάτω από το χείλος του μπολ, γνωστές ως rim jets. Αυτές οι οπές έχουν γωνία ώστε να αναγκάζουν το νερό να στροβιλίζεται γύρω από τον κύκλο έκπλυσης για να γίνει πιο αποτελεσματική η έκπλυση. Το νερό στην τουαλέτα θα στροβιλιστεί προς όποια κατεύθυνση είναι στραμμένες οι πίδακες του χείλους, ανεξάρτητα από το πού στη Γη βρίσκεται η τουαλέτα. Το φαινόμενο Coriolis είναι ένα μεγάλο όνομα για τον καιρό και το κλίμα, αλλά στο μπάνιο κυριαρχεί ο σχεδιασμός.


Γιατί τα ελικόπτερα έχουν ουραίο ρότορα;

Γιατί τα ελικόπτερα έχουν ουραίο ρότορα;

Οι ρότορες πάνω από ένα ελικόπτερο είναι εκεί για να το κάνουν να πετάξει. Ο ήχος των ρότορων που κόβουν τον άνεμο έχει συνδεθεί παγκοσμίως με την επικείμενη άφιξη του ελικόπτερου. Οι ρότορες είναι τόσο μεγάλοι και θορυβώδεις, που είναι πραγματικά δύσκολο να μην παρατηρήσετε την παρουσία τους. Ωστόσ

Γιατί ένας καθρέφτης αντιστρέφει αριστερά και δεξιά, αλλά όχι πάνω και κάτω;

Γιατί ένας καθρέφτης αντιστρέφει αριστερά και δεξιά, αλλά όχι πάνω και κάτω;

Οι καθρέφτες αντιστρέφονται προς τα αριστερά και προς τα δεξιά όταν κοιτάζετε μέσα τους, αλλά δεν αντιστρέφονται πάνω και κάτω. Η αντιστροφή αριστερά και δεξιά ονομάζεται αναστροφή κατά μήκος του οριζόντιου άξονα. Ωστόσο, ένας καθρέφτης αντιστρέφει επίσης τις εικόνες με τρόπο εμπρός-πίσω. Αυτό σημαί

Γιατί ο Αϊνστάιν μόλις κατατάχθηκε ως ο μεγαλύτερος ήρωας της ιστορίας

Γιατί ο Αϊνστάιν μόλις κατατάχθηκε ως ο μεγαλύτερος ήρωας της ιστορίας

Δύο προβλέψεις του Άλμπερτ Αϊνστάιν —μία επιστημονική και μία συναισθηματική— επιβεβαιώθηκαν πρόσφατα. Το πρώτο ήρθε στις αρχές του 2016:η ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων. Το δεύτερο ήρθε στα τέλη του περασμένου μήνα:η όμορφη τιμή ενός ζευγαριού χαρτονομισμάτων που έγραψε ο Αϊνστάιν, αντί για φιλοδώρημα,