Come creare vortici d'acqua in una bottiglia

Tramite: O2O 06/05/2016
Difficoltà: media
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Introduzione

Il vortice è il moto rotatorio, nella maggioranza dei casi turbolento, di un flusso o di un fluido. All'apparenza potrebbe sembrare un fenomeno piuttosto semplice, tuttavia è alquanto complesso da descrivere dal punto di vista fisico. Questo si forma quando molte particelle di un fluido iniziano a seguire movimenti a spirale e convergono tutte in un punto denominato "nucleo del vortice". La fluidodinamica si occupa dello studio relativo alle caratteristiche tipiche di un vortice. Tuttavia, è possibile riprodurre tale fenomeno proprio in casa: questa guida infatti, si propone di spiegare come creare vortici d'acqua all'interno di una bottiglia. Vediamo quindi come procedere.

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Occorrente

  • 2 bottiglie di plastica per acqua minerale da 1,5 l
  • Nastro isolante
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Per prima cosa, iniziate riempiendo per due terzi una delle due bottiglie di plastica. Con una piastra elettrica, dovrete scaldare i tappi e incollarli tra loro. In seguito, praticherete al centro dei tappi un foro e avvolgerete i colli delle bottiglie con diversi giri di nastro isolante, realizzando una giuntura molto resistente. La situazione che si presenterà sarà questo: la bottiglia piena capovolta e incollata col tappo al tappo della bottiglia vuota. Assicuratevi che le bottiglie non perdano acqua dai lati. Fatto ciò, reggete la bottiglia piena con una mano e con l'altra mano stringete i colli uniti.

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Successivamente, tenete le bottiglie in posizione orizzontale e fatele ruotare seguendo un movimento circolare, per poi riportarle in posizione verticale e sollevare la bottiglia piena. Noterete che nella bottiglia si sarà creato un vortice a forma di imbuto. Nel caso in cui il vortice non si fosse formato, dovrete far ruotare ancora un po' le bottiglie o girarle nella direzione opposta. Vedrete che il vortice si formerà dopo qualche tentativo. Come spiegarsi tale fenomeno? Quando l'acqua viene messa in rotazione forma un vortice mentre scorre nell'altra bottiglia. L'acqua, seguendo la forza di gravità, scorre verso il centro del foro.

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Più l'acqua si avvicina al foro e più aumenta la sua velocità. Questa condizione, affiancata dal lavoro delle forze centripete prodotte dalla pressione dell'aria, dell'acqua e della gravità, porta alla formazione del vortice (in miniatura), seppur temporaneo. Come avrete potuto notare, seguire i passi sopra riportati risulta essere abbastanza semplice, anche perché l'occorrente necessario per lo svolgimento dell'esperimento è davvero basilare. In poche mosse, avrete ricreato in casa un processo fisico piuttosto interessante. Buon lavoro!

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Dosate per bene le quantità di acqua.
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