探究旋涡的形成方向

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在小河桥上，你可以看见，湍急的河水匆匆忙忙地向前奔流，一遇上桥墩，速度突然改变，水就旋转流动着，形成一个个旋涡。在湖中平静水面上，划船迅速前进时，你望船后也可看到有很多很多的旋涡。但你可能没有注意观察过旋涡旋转方向。可是早就有人研究认为：浴缸泄水时形成旋涡总是沿逆时针方向地从东向西的方向旋转。果真是这样吗？你可做下述实验来验证，看看用“模拟浴缸”泄水时，怎样形成旋涡？是否总是沿逆时针方向（左旋）旋转。

实验器材准备

1.高约12cm的塑料杯（或纸杯）1个。用锥针穿孔，再用小刀尖旋刮括孔至直径约0.8cm~1cm。

2.舀水的杯或碗一个。

3.塑料盆装大半盆清水。

实验操作

1.左手持塑料杯，用中指堵住杯底小孔。然后舀水注满。立即放开小孔，让水自然流下（如图1所示）。注意观察：在什么样情况下才有旋涡形成？是左旋还是右旋？

2.如上同样操作，当水流下少量并继续流下时，立即舀水冲动至满杯，注意观察在什么样情况下有旋涡形成，是左旋还是右旋？

3.重复操作2（然后再作1~2次）。

记录

分析与结论

提示：根据观察到的现象分析作出“容器继续泄水且受冲动，才易形成旋涡，其旋转方向不定”的结论。

说明

1.有关浴缸泄水形成旋涡与方向的问题，美国学者夏皮洛曾用精心设计的浴缸泄水，就看到所形成的旋涡，总是沿逆时方向旋转。他认为：这一现象，是由地球自转产生的。因浴缸泄水形成的旋涡是随着地球一道作自西向东的旋转（逆时针方向），由于地球自转的惯性作用（科里奥来力）使旋涡也随之自西向东转动（逆时针方向）。科学家还进一步研究表明：在地球上不同的地方，容器中泄水时，形成的旋涡旋转情况不同，在北半球水的旋转方向是逆时针方向；在南半球，水的旋转方向是顺时针方向。在赤道附近水面形成漏斗型，不产生旋涡。

台风的形成和运动与地球的自转也有关（图2）。

2.容器泄水形成旋涡方向与很多因素有关。如容器的大小形状及盛水量多少，注入水时的冲动、排水口形状与位置等，因此，所形成旋涡旋转时受地球惯性作用的影响很小很小，所以这样所形成的旋涡旋转方向就不能固定在一定的逆时针方向上。