Вода закручивается в разные стороны в разных полушариях? [Veritasium]
[музыка] Пару лет назад мы с моим другом Destinum решили наконец выяснить, правда ли что при сливе воды в разных полушариях она закручивается в противоположные стороны. Я в то время жил в Австралии, в Сиднее, Destin в городе Хансвилл в Алабаме. На одной широте, но по разные стороны от экватора.
Мы сняли два видео, которые нужно было смотреть синхронно. Если хотите попробовать сами, ищите ссылку в описании. Но зрители писали, что у всех это получилось, особенно если смотреть с телефона, так что предлагаю вам широкоформатный вариант, который включает в себя оба ролика.
В Симпсонах есть целая серия про то, что в Австралии вода в туалете смывается в другую сторону, и кажется, не только авторы Симпсонов обратили на это внимание. Я посмотрел множество видео, в которых так или иначе доказывается, что направление вращения воды зависит от полушария. Однако некоторые считают, что вода вообще может закручиваться в любую сторону, где бы вы ни были.
Так кто же все-таки прав? Считать, что вода в разных полушариях смывается по этому принципу, полная чушь. Посмотрите, в какую сторону у вас смывается вода в унитазе, и вы придете к противоречивым результатам. В Алабаме в одних случаях вода смывается против, а в других по часовой. Иногда вода утекает по часовой, а иногда против часовой или против — зависит от конструкции слива. Она определяет, как в потоке возникают завихрения, а не полушария.
В любой емкости вода будет вращаться, она никогда не находится в покое. Характер начального движения определяет, в какую сторону будет закручиваться вода при сливе. Получается, это миф и от полушария никак не зависит, в какую сторону будет крутиться воронка.
А что если провести контролируемый эксперимент? Нам нужно исключить фактор случайного движения. Это бассейн полтора метра в диаметре, и у меня полутораметровый детский бассейн. Я буду наполнять бассейн так, чтобы вода была направлена в сторону противоположную предполагаемому движению слива, то есть по часовой стрелке. Я наливаю воду против часовой стрелки, чтобы движение по часовой стрелке не стало следствием того, как именно я наполнял бассейн.
Оставим воду в бассейнах на сутки, дадим ей отстояться и полностью успокоиться. Вода останется тут на 24 часа, что кажется, никакого движения в бассейне незаметно. Рукой туда лезть не буду, чтобы случайно не вызвать хаотичного движения, просто поверну кран, который подсоединен ко дну бассейна. Очень надеюсь, что все получится, Destin! Пожелай мне удачи! Удачи, Дерек!
Сейчас буду вытаскивать затычку. Открываем кран! 3, 2, 1... Водичка пошла, процесс пошел! Но что? Куда закручивается? Пока не видно. Вода стекает уже две минуты, но я ничего внятного не вижу. Добавим краситель, чтобы было проще наблюдать за движением воды, подкрасим ее с четырёх сторон пищевым красителем.
[музыка] Смотрите! А вот и закрутилось как торнадо и против часовой стрелки. Я заливал воду по часовой, а стекает она против. Очевидно, что вода уходит по часовой стрелке. Так и должно быть в Южном полушарии, и это извращение земли. Земля вращается вместе с моим гаражом и бассейном, который находится в Северном полушарии, и потому воронка вращается против часовой стрелки.
Видите, всё сходится! Такое простое явление, всего лишь Стив воды, а сколько пришлось повозиться, чтобы посмотреть, как это происходит. Когда мы наблюдаем за водой в раковине или унитазе, мы приходим к ложным выводам. Нам мешают неучтенные источники углового момента. Мы докопались до истины, убрав лишние переменные.
Представьте себе, что около Южного Полюса установили огромный бассейн. Представьте себе бассейн около Северного полюса — относительно Земли он покоится и каждый день вместе с её вращением описывает круг. Земля вращается вокруг оси, поэтому в день бассейн делает один оборот. Дальний край бассейна проходит большее расстояние, чем тот, что рядом с полюсом.
Крутятся весь бассейн, но в той его части, которая расположена ближе к экватору, угловой момент больше, а в той, что ближе к полюсу — меньше. Край бассейна, который дальше от полюса, продвигается на восток быстрее, чем тот, что ближе к полюсу — там скорость стремится к нулю.
Давайте подумаем, как все это приложить к нашему бассейну. Представьте, что мы решили его осушить. Когда мы вынимаем затычку, вода устремляется к центру. Вода у дальнего края движется на восток быстрее, чем в центре и уж тем более чем у полюса. Все потоки стремятся к центру, но более быстрый поток при этом выходит вперед, а медленный отстает.
Ближе к экватору вода течет быстрее всего, и она обгоняет сток. А вода, которая ближе к полюсу, соответственно медленнее, приближаясь к стоку, движется против часовой стрелки. По той же причине в Северном полушарии ураганы крутятся против часовой стрелки, а в Южном полушарии циклоны закручиваются по часовой стрелке.
В центре урагана давление ниже, поэтому он крутится так же, как вода в бассейне, вокруг стока. Воздух под большим давлением стремится к центру воронки, так же как вода в бассейне крутится туда, куда его направляет кориолисово ускорение. Вот такие дела творятся в унитазе.
Переведено и озвучено студией Vert Dayder.