Relevance zvoleného tématu. Téma, které jsem zvolil, je aktuální, jelikož pomocí síly vířivek je možné získat elektrickou energii. Také tímto způsobem výroby elektřiny je možné zachovat přírodu kolem nás a neubližovat jí.
Předmět studia – vířivky.
Předmět studia – vlastnosti vířivek a jejich použití.
Účel studia:
pochopit, co je vířivka a jak vzniká
dokázat, že s využitím vlastností vířivky je možné roztáčet lopatky turbíny a tím vyrábět elektřinu
Cíle výzkumu:
Prostudujte si literaturu k tématu
Popište schéma vzniku vířivky
Popište typy vířivek
Popište vlastnosti používání vířivky
Vyzkoušejte v praxi uplatnění vlastností vířivky
Hypotéza – pokud vytvoříte umělou vířivku a do jejího středu umístíte turbínu, začne se otáčet.
Metody výzkumu:
Studium odborné literatury
Zobecnění a systematizace materiálu na toto téma
Co je to vířivka?
Vířivka je kruhový pohyb vody.
Takový pohyb vody se může vyvinout v určitých oblastech nádrží nebo v korytech řek.
Voda narazí na překážku, otočí se zpět a pohybuje se proti proudu.
Veškerá voda se nestihne vrátit zpět a stéká do nového vodního proudu.
Poté se voda začne točit rychlostí. Rychlost otáčení závisí na rychlosti hlavního proudu.
Voda neustále směřuje k vnějšímu okraji vířivky, aby z ní unikla, a proto se ve středu vytváří prohlubeň.
Proč vznikají vířivky?
V důsledku sloučení dvou proudů.
Sledoval jsem proudění potoka. V místě spojení dvou proudů vzniká vodní vír (na obrázku č. 2 vyznačen červenou čarou). Obrázek 3 ukazuje sloučení dvou proudů v moři s tvorbou vírů.
Obrázek 1 Obrázek 2 Obrázek 3
2. V důsledku prudkého zúžení nebo rozšíření kanálu.
Na obrázku č. 4 stejný potok. Našel jsem zužující se místo v potoce a objevil malý vír, na obrázku je toto místo zakroužkované červenou čárou. Na obrázku č. 5 je vidět vířivka, která vznikla v důsledku rozšíření koryta řeky.
Obrázek 4 Obrázek 5
V důsledku vzhledu překážky.
Vířivka může vzniknout v důsledku střetu vodního proudu s překážkou. Může to být břehová římsa, velká díra ve dně řeky, podpěra mostu a mnoho dalšího. Obrázek č. 6 – Vzal jsem kus cihly a umístil ho do klidné oblasti potoka. Vytvořil se vodní vír (označený červenou čarou). Pak jsem šel dál podél potoka a uviděl trčící klacek. U tyče jsem našel i vířivku (na obrázku č. 7 je naznačena také červenou čarou). Obrázek č. 8 ukazuje vodní vír při střetu řeky s břehovou římsou.
Typy vířivek
Stálé – obvykle vznikají ve stejné oblasti po mnoho let, pohybují se vysokou rychlostí.
Sezónní – objevují se hlavně kvůli sezónním změnám. Může to být například vzestup vody v řece, když taje led.
Epizodický – čas od času se vyskytuje. Jejich vzhled je obvykle obtížné předvídat, takže mohou způsobit vážné škody. Mezi takové víry patří například víry, které vznikají během přílivu a odlivu.
Úžasný fakt
Točí se voda různými směry?
Ukazuje se, že na různých polokoulích naší planety voda víří různými směry.
Na severní polokouli voda víří proti směru hodinových ručiček.
Na jižní polokouli voda víří ve směru hodinových ručiček.
Tento směr pohybu vody je spojen s magnetickým polem země.
Praktická aplikace vlastností vířivky
Nový typ elektrárny.
Podstata této stanice je následující:
Není třeba blokovat celou řeku, stačí část říčního toku odvést do speciálního kanálu, který nasměruje vodu k přehradě.
Přehradou je v tomto případě kužel z betonu (připomínající kuchyňský trychtýř nebo jednoduchou obrácenou plastovou láhev).
Voda se ke kuželu přibližuje tangenciálně a poté se zhroutí do hlubin ve středu kužele.
Uprostřed je vytvořena vířivka, která roztáčí turbínu.
Výhody vířivé stanice:
Během provozu stanice je voda nasycena kyslíkem.
Stavba je jednodušší a levnější než běžná přehrada.
Bezpečné pro ryby, protože lopatky turbíny rotují s vířivkou.
Na rozdíl od vodní elektrárny neruší přírodu
Příklady slavných vířivek
Salstraumen. Norsko.
Nejsilnější přílivový proud na světě. Voda zde dosahuje rychlosti 58 kilometrů za hodinu. Při střetu dvou různých proudů zde vznikají mohutné víry o průměru až 13 metrů a hloubce 8 metrů.
Moskstraumen. Tichý oceán.
Většina vírů je vytvořena přílivy a proudy, ale Moskstraumen se nachází přímo na otevřeném oceánu. Vířivka může dosáhnout průměru 80 metrů, takže je nebezpečná i pro velké lodě.
Křižník Clyde. Skotsko.
Nachází se mezi dvěma ostrovy u pobřeží Skotska a je třetí největší vířivkou na světě. Zvuk vody je slyšet desítky kilometrů daleko.
Old Sow (trychtýř do propasti). Kanada.
Největší vířivka na západní polokouli. Jeho trychtýř dosahuje průměru 80 metrů. Během přílivu záchranná služba uzavírá všechny trasy, protože aktuální rychlost přesahuje 40 km/h.
Jezero Pener. USA.
Toto jezero bylo klidné a pak se pro námořníky změnilo ve skutečnou noční můru.
Faktem je, že na jezeře pracovali vrtači, hledali ropu. Při hledání ropy prorazili dno jezera a šli přímo do solného dolu. V důsledku toho se vytvořil obrovský vír, který okamžitě vtáhl do propasti 11 člunů a několik rybářských člunů.
Závěr
Na začátku své výzkumné práce jsem si stanovil následující úkoly:
zjistit, co je to vířivka
jak můžete uplatnit jeho vlastnosti
vyzkoušet v praxi uplatnění vlastností vířivky.
Při studiu literatury jsem zjistil, že pomocí vířivky může člověk přijímat elektrickou energii, aniž by rušil přírodu kolem sebe.
Dozvěděl jsem se, jaké existují vířivky, jak se objevují a jaké existují ve světě vířivky.
Během svého výzkumu jsem prováděl pozorování a zjišťoval, co způsobuje vznik vírů.
Provedl jsem experiment, který ukázal, že pomocí vlastností vířivky je možné roztáčet lopatky turbíny a tím získávat elektrickou energii.
Experiment, který jsem provedl, pomohl potvrdit správnost hypotézy, kterou jsem předložil: pokud vytvoříte umělou vířivku a do jejího středu umístíte turbínu, začne se otáčet.
