TORNADO IN BOTTIGLIA
Ingredienti
due bottiglie
in PET
colla a caldo
acqua
Preparazione
Occorrono due bottiglie in PET, anche in vetro andrebbero
bene, purché siano più regolari e lisce possibile.
Inizialmente ho provato con le bottiglie in Fig. 1, ma il
risultato ottenuto non è stato buono. La strozzatura molto
accentuata disturbava la formazione del tornado.
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Fig. 1 - Bottiglie non adatte |
Ho successivamente trovato altre due bottiglie con la
strozzatura molto meno accentuata e sopratutto più lontana
dal tappo (Fig. 5). Ma procediamo con ordine.
Per prima cosa occorre incollare i tappi (Fig.1 e Fig. 2)
poi fare un bel foro al centro. Il diametro del foro
dovrebbe essere sui 10-12 mm, dipende un po' dalla
dimensione e dalla forma delle bottiglie e anche dal tipo di
tornado che si vuole ottenere. Più il foro è grosso più
anche il diametro del tornado è grande. Con un foro più
piccolo si ottiene una forma tipo tromba d'aria, lunga e
filiforme, con un foro grande un vero e proprio tornado.
In Fig. 3 i tappi incollati e forati.
Avvitare i tappi un una delle due bottiglie.
Riempire l'altra bottiglia di acqua, tenendosi due o tre
dita scarsi.
Avvitarvi sopra l'altra bottiglia e capovolgere.
Aiutare un po' la formazione del tornado ruotando in senso
antiorario, un po' come quando si vuole far sciogliere lo
zucchero in una tazzina di caffè.
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Fig. 2 - Incollare i tappi |
Fig. 3 - Forare |
Fig. 4 - Tappi forati |
Risultato
In Fig. 5 con il foro da diametro 10 mm ho ottenuto
la forma simile ad una tromba d'aria.
In Fig 6 ho utilizzato due bottiglie più
larghe e più basse e ho praticato un foro da 12 mm. Ho
ottenuto un "tornado" più grande.
In Fig. 7 le due bottiglie. Si nota come
l'acqua che scende nella bottiglia inferiore non cade al
centro ma per la forza centrifuga si dispone su tutta la
superficie della bottiglia.
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Fig. 5 - Foro piccolo |
Fig. 6 - Foro grande |
Fig. 7 - Foro grande |
Spiegazione
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Fig. 8 - Schema di un tornado |
Fig. 9 - Schema del tornado in
bottiglia |
Anche se la forma è molto simile, quello
che otteniamo è un tornado invertito.
In Fig 8 lo schema del funzionamento di
un tornado.
Nel punto di minor pressione atmosferica
al suolo, l'aria viene risucchiata. L'aria confluisce
radialmente nel punto di convergenza ma per la forza di Coriolis dovuta alla rotazione della Terra subisce una
deviazione, di conseguenza comincia a ruotare. I tornado,
come le trombe d'aria, si formano sempre quando vi è un
forte gradiente termico fra l'aria presente al suolo (calda)
e l'aria in quota (fredda).
L'aria calda messa in rotazione sale in
quota, per la forza centrifuga e per l'alta velocità si crea una pressione molto più
bassa all'interno rispetto alla periferia, quando questa
differenza di pressione raggiunge i 20 - 40 hPa l'aria in
quota viene letteralmente risucchiata verso il basso
raggiungendo il suolo.
Nel nostro ciclone in bottiglia il
processo è rovesciato: l'acqua scende attraverso il
foro, entrando e mantenendo la rotazione per la forza di
coriolis, l'acqua passando nella bottiglia inferiore crea un
aumento della pressione dell'aria in quest'ultima e una
diminuzione nella parte superiore, l'aria viene risucchiata
verso l'alto attraverso il centro del "tornado". Abbiamo una
situazione invertita: la parte esterna (di acqua), scende,
la parte interna (di aria) sale.
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