Кольцевые вихри. Ящик Вуда.
Вольцов Александр, Старостин Павел, Васильев Алексей, 9 класс, гимназия № 11, г. Дубна Руководитель:
Цель работы:
Конструирование ящиков Вуда, изучение принципа их действия, проведение экспериментов с тороидами, исследование практической значимости изучения вихрей.
Задачи исследовательской работы:
1. Познакомиться с законом Бернулли. Изучить зависимость давления жидкости от скорости ее течения.
2. Экспериментально подтвердить закон Бернулли.
3. Изучить принцип работы ящика Вуда. Изготовить ящики Вуда.
4. Экспериментально подтвердить принцип работы ящика Вуда.
5. Выполнить эксперименты с тороидами.
6. Поиск информации о проявлении ящика Вуда в живой природе.
7. Поиск информации о практическом применении закона Бернулли и теории вихрей
8. Поиск информации о природных явлениях, связанных с уравнением Бернулли и теорией вихрей.
Уравнение Бернулли 
Закон Бернулли позволяет объяснить эффект Вентури: в узкой части трубы скорость течения жидкости выше, а давление меньше чем на участке трубы большего диаметра, в результате чего наблюдается разница высот столбов жидкости Δh
Экспериментальное подтверждение закона Бернулли
Пульвелизатор. Волшебная бумага. Если над свободно свисающим листом бусаги направить поток возуха, то лист бумаги будет подниматься вверх. 
Послушный теннисный шарик. Если теннисный шарик расположить над потоком воздуха, то он будет удерживаться этим потоком. Султанчик. В области быстрого потока воздуха давление уменьшается, и предмет под действием атмосферного давления «вталкивается» в область с пониженным давлением.
Ящик Вуда
Ящик Вуда представляет собой коробку с отверстием. Резко ударяя по боковым стенкам ящика, из отверстия вырывается поток воздуха кольцеобразной формы.
Образование вихря при помощи ящика Вуда
Кольцевой вихрь. Тороид. Это вихревое веретено, замкнутое в кольцо по оси вращения - тороид. В результате закручивания потока вокруг оси вращения и, как следствия этого действия центробежных сил, действующих на частицы потока, в средней части тороида возникает сильное разряжение.
Полет вихря можно разделить на три этапа. На первом вихрь сжимается. На втором этапе вихрь начинает расширяться. А на третьем заключительном этапе он тормозится и диффундирует, растворяется в воздухе.
Взаимодействие тороидов кольцевых вихрей.
Возможно прохождение кольца в кольцо. При этом догоняющее кольцо проходит внутрь, увеличивая скорость, первое кольцо заметно уменьшает свою скорость. Столкновение противоположно направленных вихрей. Вихри разбиваются. При взаимодействии одинаково направленных вихрей, они сливаются.
Использование насадок разной формы.
Вихри, выпущенные из отверстий различной формы, не сохраняют их формы и принимают форму тороида.
Практическое значение закона Бернулли и теории вихрей
Самолет. Возникновение подъемной силы крыла.
Кольцевые вихри при полетах вертолетов.
Торнадо и смерч.
Большое тихоокеанское мусорное пятно.
Космические вихри
Большое красное пятно Юпитера, Большое синее пятно Нептуна.
Кольцевые вихри в живой природе
Киты, дельфины и человек способны создавать тороиды кольцевых вихрей. В этом случае ротовая полость играет роль т. н. ящика Вуда.
Выводы работы
В ходе выполнения работы мы:
Познакомились с законом Бернулли. Изучили зависимость давления жидкости от скорости ее течения. Экспериментально подтвердили закон Бернулли. Изучили принцип работы ящика Вуда. Изготовили ящики Вуда.
Экспериментально проверили принцип работы ящика Вуда. Выполнили ряд экспериментов с тороидами. Нашли интересную информацию о способности некоторых животных создавать кольцевые вихри, о практическом применении закона Бернулли и теории вихрей, о природных явлениях, связанных с уравнением Бернулли и теорией вихрей. По завершению работы была достигнута поставленная цель: были сконструированы ящики Вуда, изучен принцип их действия, проведены эксперименты с тороидами, исследовано практическое значение изучения вихрей.
Список литературы
1. http://*****/trefil/21103 - Элементы. Природа науки. Уравнение Бернулли.
2. http://ru. wikipedia. org/wiki/Закон_Бернулли - Википедия. Уравнение Бернулли.
3. http://*****/aero/html/kurs_548_0.html - теоретические и инженерные основы аэрокосмической техники.
4. Большая Советская Энциклопедия. Бернулли, Бернулли уравнение.
5. Храмов . Биографический справочник. М.: Наука, 19с.
6. Большая советская энциклопедия. В 30 тт.
7. Справочник школьника ( Москва 1997)
8. Энциклопедия для детей (Аванта+ 2000)
9. "Квант" № 12, 1971 г.
10. Р. Вуд Вихревые кольца. Библиотечка «КВАНТ» выпуск 4. Опыты в домашней лаборатории. М., Наука, Гл. ред. Физ-мат. лит. 1981г. Стр. 13.
11. С. Шабанов, В. Шубин О вихревых кольцах. Библиотечка «КВАНТ» выпуск 4. Опыты в домашней лаборатории. М., Наука, Гл. ред. Физ-мат. лит.1981г. Стр. 18.
