ВІЗУАЛІЗАЦІЯ МІКРОКОНВЕКТИВНИХ ПОТОКІВ У ВОДІ, ВИКЛИКАНИХ ДІЄЮ МІЛІМЕТРОВИХ ХВИЛЬ

О.В. Арзамасцев , 11 клас,  Природничо-науковий ліцей № 145, м.Київ

Науковий керівник: А.В. Якунов 

Педагогічний керівник: Л.М. Хольвінська 

Міліметрові хвилі мають чудові властивості, що дають змогу змоделювати процеси утворення мікроконвективних потоків у воді. Хвилі такої довжини  (0,5 – 1 см) дають змогу здійснити точковий нагрів у матерії будь – якого роду, що в свою чергу стає причиною температурного градієнту. Саме температурний градієнт лежить в основі досліджуваного процесу – утворенні мікровихорів у воді, на базі яких проводились дослідження смерчів. Фізика смерчів є надзвичайно складною і, незважаючи на сучасні досягнення науки, розкрити причини їх утворення до кінця так і не вдалося.

Мета роботи:

• Змоделювати процес виникнення смерчів у воді та зрозуміти, що саме впливає на їх формування.
• Описати поведінку й властивості мікроконвективних потоків (водяних смерчів)
• Пояснити закономірності, що спостерігаються.
• Створити автономний мікроконвективний потік, що був би ізольованим від впливів зовнішнього середовища;
• Створити умови для відриву водяного смерча від дна та його руху з певною швидкістю

Актуальність:

     За підрахунками вчених, енергія одного середньостатистичного смерча дорівнює енергії еталонної атомної бомби масою 20 кілотон( 82∙10¹² Дж), тому смерчі як фізичні об’єкти можуть розглядатися в якості джерел альтернативної енергії.

     Розгадавши причини виникнення смерчів, ми наблизимось на декілька кроків до способів припинення їхнього існування, що матиме позитивні економічні наслідки.

     Робота є першою в своєму роді, оскільки на базі мікровихора у воді змодельовано поведінку справжнього смерча.

Отримані результати:

1. Змодельована поведінка смерча на базі поведінки мікровихора у воді.
2. Пояснені закономірності, що спостерігаються при утворенні мікровихорів.
3. Описана залежність різних характеристик мікровихора від температури зовнішнього середовища, товщини дна посудини та від наявності чи відсутності вібрацій у середовищі.

Висноки:

     Вивчення таких фізичних об’єктів як смерчі є надзвичайно цікавим та перспективним. Під час експериментальної частини роботи вдалося декілька разів створити автономний мікроконвективний потік. В подальших дослідах я намагатимусь автоматизувати процес утворення мікровихора, що, можливо, наблизить нас до розгадки фізики смерчів.

Перелік посилань:

1. Якунов А.В. Terra incognita электромагнитного спектра // Страна знаний. – 17.05.2011. – № 6.
2. Фок В.А. Проблеми поширення електромагнітних хвиль // Радянське радіо. – 1970
3. Малахов Г.Г. Электромагнитное излучение и ваше здоровье // Невский проспект – 2003