ДЫМОВЫЕ КОЛЬЦА

Явление турбулентности можно продемонстрировать на вихревых кольцах. Опыт делается следующим образом.

Берут деревянный ящик, одну его стенку снимают, а на противоположной вырезают круглое отверстие диаметром 10÷20 см. Снятую стенку заменяют мембраной — натянутой плотной материей, пластиковой пленкой и т. п. Если теперь резко ударить ладонью по мембране, то воздух из ящика выбрасывается в виде вращающегося кольца. Чтобы сделать кольцо видимым, внутрь ящика ставят два блюдца. Одно — с соляной кислотой, другое — с нашатырным спиртом. Жидкости следует немного подогреть. Ящик наполняется белым дымом хлористого аммония, и вихревые кольца становятся хорошо видимыми. Опыт надо проводить в большой, хорошо проветриваемой комнате и только под руководством преподавателя.

Демонстрировать эксперимент с кольцами любил известный американский физик Роберт Вуд. Вот как он писал в своей статье: «Наше устройство значительно больше тех, что обычно используются. Это кубический деревянный ящик со стороной около метра; одна из стенок сделана из тонкой пленки, свободно подвешенной, с двумя диагоналями из резиновых трубок, крепко привязанных по углам. Резиновые трубки нужны для того, чтобы обеспечить возвращение пленки в первоначальное положение. Такой ящик выбрасывает воздушные вихри большой силы, причем удар кольца о стену лекционного зала отчетливо слышен и похож на звук от легкого удара полотенцем. Аудитория может получить представление о «твердости» вращающегося воздушного вихря, если последовательно выпускать невидимые кольца в зал.

Ударом кольца можно погасить пламя газовой горелки...»

Р. Вуд выпускал несколько колец подряд так, что они догоняли и ударялись друг о друга, использовав ящик с несколькими дырками, и т. п.

Если вы изготовите аппарат для получения колец (он носит название аппарата Тэта), то сможете самостоятельно изучить поведение вихрей в самых разнообразных ситуациях.