Вовочка рассматривал воду находящуюся в колбе. Пузырьки
воздуха располагались внутри жидкости произвольно, но как только
он начинал вращать колбу вокруг своей оси, пузырьки дружно
выстраивались на оси вращения.
Как объяснить столь странное
поведение пузырьков воздуха?
Ответ.
На космической станции, находящейся на орбите,
сила тяжести существует, но в свободно падающем в поле тяготения
Земли станции - тела невесомы. Отсутствует давление слоев
жидкости друг на друга, поэтому и нет силы Архимеда,
следовательно пузырьки будут располагаться в слоях жидкости
хаотично. При вращении колбы вокруг оси жидкость
приводится в движение, роль центростремительной силы,
действующей на каждую частицу жидкости выполняет сила упругости,
т.е. в жидкости возникает давление. Каждая частица приобретает
вес. Благодаря этому в жидкости появляется сила Архимеда,
направленная к оси вращения. В результате пузырьки соберутся на
оси вращения. Если рассматривать поведение пузырьков и жидкости
в неинерциальной системе координат, вращающейся вместе с
сосудом, необходимо учитывать центробежную силу инерции,
действующую на каждую частицу жидкости и направленную от оси
вращения. Её можно условно заменить действием гравитационного
поля, направленного наружу, от оси вращения. Пузырьки будут
всплывать "вверх", т.е. к оси вращения.
