Вихревая ловушка
Недавно Игорь Белецкий показал на своём канале компактную воздуходувку, из которой быстро вылетают вложенные листочки бумаги, но шарик для пинг-понга захватывается и крутится с большой скоростью, даже если воздуходувку перевернуть. Мы пошли ещё дальше: взяли метровую прозрачную трубу и ввели в неё шланг пылесоса под углом к оси трубы, чтобы получить вихревое движение воздуха.
Положим трубу горизонтально, включим пылесос на выдув и забросим внутрь трубы шарик для пинг-понга. При малой скорости воздушного потока шарик просто выкатывается из трубы. Увеличим скорость, и кажется, что шарик должен вылететь ещё быстрее, но вместо этого он лежит на стенке и совершает медленные колебания! А когда пылесос включен на полную мощность, шарик снова изменяет своё движение — теперь он вращается по окружности, перпендикулярной оси трубы, делая 20 оборотов в секунду! Перевернём трубу, но шарик не выпадает из неё, продолжая вращаться с бешеной скоростью.
При таких оборотах центростремительное ускорение достигает 50g, центробежная сила оказывается во много раз больше силы тяжести, и под действием этой силы шарик прижимается к стенке и катается по ней без проскальзывания. Чтобы объяснить особенности движения шарика, нужно учесть и аэродинамические силы, возникающие при его обтекании, и действие силы трения, и гироскопический эффект, — задача, достойная исследования!
Смотрите наш новый ролик «Вихревая ловушка», экспериментируйте и размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!
гидродинамика
аэродинамика
вихревой поток
эффект бернулли
гироскопический эффект
Geo Snur
Оси вращения шариков/трубки сильно влияют на движение внутри трубы. По трубке как раз это хорошо видно - образуемый конус то расширяется, то сужается, а при столкновении шариков оси сильно меняют направление и шарику проще вылететь. Масса и сцепление тоже влияют на траекторию, но это уже гироскопический эффект.
Jun 12 10:50
Geo Snur
Сильно притягивающий ролик :)
Jun 12 11:22 
1