Вихри в физике

Главная | Регистрация | Вход
Понедельник, 18.12.2017, 13:43
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Категории раздела
Мои статьи [21]
Форма входа
Главная » Статьи » Мои статьи

Борьба с ураганами

Ураганы (иначе называемые тайфунами или тропическими циклонами) являются природными катаклизмами, уносящими большое число жизней и приносящими многомиллионные убытки. Современная же наука ограничивается только констатацией факта, стремится предупредить население о грозящей опасности для снижения количества жертв. В то же время существует реальная возможность если не полного уничтожения урагана, то значительного его ослабления. Но для этого надо иметь представление о механизме, позволяющим урагану быть ураганом.

Общеизвестно, что вращательное движение сопровождается возникновением центробежной силы. При большой скорости вращения центробежная сила может даже разрушить твёрдые тела. Ураганы же этому правилу не подчиняются. Т.е. хотя в ураганах и властвует вращательное движение, должна существовать какая-то верёвка, не позволяющая центробежной силе разбросать по сторонам среду урагана. Иными словами, кроме центробежной силы в ураганах должна присутствовать и центростремительная сила.

Общеизвестно, что тайфуны являются вихревыми образованиями. Стабильными же во времени вихревыми образованиями являются вихри Тейлора и вихри Бенара. В вихрях Бенара среда поднимается по центру, имея одно направление вращения, а опускается по периферии с другим направлением вращения. В ураганах же наблюдается одно и то же направление вращения. Поэтому ураганы не могут быть вихрями Бенара, а являются вихрями Тейлора.

В вихрях же Тейлора среда вращается по концентрическим окружностям. При этом длина внутренней окружности меньше длины наружной окружности. Т.е. внутренняя окружность вращается относительно внешней окружности. Возникает сила трения скольжения, имеющая тангенциальное направление. Правило же прецессии гласит, что противодействующая сила направлена перпендикулярно действующей силе и смещена в направлении вращения. Т.е. сила трения скольжения формирует противодействующую силу, имеющую центростремительный характер.

И со стороны наружной окружности на внутреннюю окружность действует центростремительная сила. И вновь по правилу прецессии эта сила будет увеличивать скорость вращения внутренней окружности вместе со всей средой, находящейся внутри неё. Т.е. центростремительная сила имеет кумулятивный характер, суммируясь в направлении центра. Схематически это можно изобразить следующим образом.

Рисунок 1

Формирование центростремительной силы.

Но и центробежную силу никто отменить не может. Не будем детально рассматривать механизма, формирующего центробежную силу (который рассматривается в работе [1]). Просто отметим, что как вращающийся объект ураган просто обязан формировать центробежную силу (цена вопроса заключена только в направлении действия центробежной силы, которая направлена не горизонтально, а под углом к горизонтали).

Таким образом, как в динамическом объекте в тайфуне противодействуют центростремительная и центробежная силы. Центростремительная сила стремится включить в свой состав массу среды, находящуюся перед тайфуном (что и обеспечивает движение урагана по земной поверхности). Центробежная же сила стремится избавить ураган от тех излишков среды, которые из жадности приобрела центростремительная сила. И время от времени центробежной силе это удаётся. Чисто дискретным образом центробежная сила заставляет ураган выбрасывать из своего состава вихревые хвосты, которые чётко видны на рис. 2, заимствованном из Интернета.

Рисунок 2

Тайфун.

Борьба противоположностей (центростремительной и центробежной сил) ведёт к тому, что в тайфуне появляется стена, окружающая глаз тайфуна, с максимальной скоростью вращения. В пределах стены величина центростремительной силы близка к величине центробежной силы. Поэтому и скорость вращения мало изменяется в пределах стены тайфуна. При превышении же величины центробежной силы над величиной центростремительной силы вращение существовать не может. И мы в его центральной части имеем глаз тайфуна.

Но если в тайфуне постоянно идёт борьба центростремительной и центробежной сил, то и нам грех этим не воспользоваться. В пределах стены тайфуна существует хрупкое равновесие между центростремительной и центробежной силами. И нам надо только немного подтолкнуть, чтобы это равновесие нарушить. А при возможностях современной техники нарушение равновесия труда не представляет. Отметим, что в правой части тайфуна властвует центростремительная сила с максимальными скоростями. В левой же половине тайфуна свой норов проявляет центробежная сила, уменьшающая скорость. Это и используют самолёты, пролетающие в глаз тайфуна с его левой стороны. Хвосты же формируются в месте соединения правой и левой частей тайфуна.

Отсюда ясна и логика борьбы с тайфунами. В левой задней части стены тайфуна надо взорвать заряд, спровоцировав этим самым формирование очередного вихревого хвоста. Естественно, что каждый из хвостов уносит с собой часть энергии тайфуна (поэтому формирование хвостов и является дискретным процессом). Не дав тайфуну восстановить свою энергию следующим взрывом спровоцировать формирование следующего вихревого хвоста. При этом заранее невозможно предсказать мощность взрыва (скажем в тротиловом эквиваленте) и число взрывов для полного уничтожения урагана. Но дорогу осилить может только не ней идущий. А эта овчинка выделки всё же стоит. Расходы на неё будут куда меньше величины ущерба, причиняемого тайфунами.

Литература.

  1. Букреев В.С. Механизмы, действующие на солнце. http://bvas81240.ucoz.ru/publ/mekhanizmy_dejstvujushhie_na_solnce/1-1-0-11

 

Категория: Мои статьи | Добавил: Василий (15.03.2012)
Просмотров: 2989 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Бесплатный хостинг uCoz