Vòng xoáy của nước
Vì sao vòng xoáy của nước nói chung là xoay theo một hướng?
Đây là hiện tượng rất kì lạ, khi xả nước vào bồn tắm bạn sẽ thấy ở vùng gần nơi nước chảy xuống, vòng xoáy của nước nói chung là xoay ngược chiều kim đồng hồ. Nếu bạn dùng tay làm nước xoáy theo chiều kim đồng hồ một lúc, nó sẽ xoay chậm dần một lúc sau lại xoay ngược chiều kim đồng hồ.
Chẳng lẽ nước lại có tính nết kì quặc như vậy? Không phải đâu, nói ra có thể bạn không tin nhưng đó là do trái đất tự quay giở trò đấy. Ngay từ hơn 150 năm trước một nhà vật lí học người Pháp tên là Coriolis đã chú ý đến hiện tượng này. Thuở ấy ông đang dạy học ở Học viện công nghệ Pháp, một dịp ngẫu nhiên đã khiến ông bắt đầu nghiên cứu sự chuyển động của vật thể trên bề mặt vật quay. Trái đất là một vật quay lớn, cứ 24 giờ nó lại quay một vòng. Tại một điểm trên xích đạo, một ngày đã chuyển động 40.000 km, tốc độ hướng về đông vào khoảng 0,46 m/s, nhưng ở Bắc Kinh một ngày chỉ cần chuyển động 30.000 km, tốc độ hướng đông vào khoảng 0,35 m/s. Như vậy, những vật thể ở Bắc bán cầu Trái Đất nếu vị trí càng gần phía nam thì theo sự quay của Trái Đất, tốc độ sẽ càng lớn. Nếu có một dòng nước từ Nam chảy về Bắc, nó sẽ vì quán tính mà duy trì tốc độ hướng đông tương đối nhanh mà lệch về phía đông, còn nếu từ Bắc chảy về Nam thì tốc độ hướng đông vốn có tương đối nhỏ, nó sẽ lệch về phía Tây, giống như ai đó đang đẩy chúng. Khi nước từ bốn phía chảy tới thì nước từ nam chảy tới bắc sẽ lệch về phía đông, nước chảy từ phía bắc chảy về phía nam sẽ lệch về hướng tây và chảy theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Nhưng tình hình ở trên, ở nam bán cầu sẽ ngược lại hoàn toàn.
Coriolis đã chú ý đến hiện tượng đó trước tiên và đã tiến hành nghiên cứu một cách hệ thống từ lí luận tới thực nghiệm, người đời sau gọi loại lực làm hình thành vòng xoáy là lực Coriolis.
Trong bồn tắm,chậu rửa tay vòng xoáy không dễ dàng làm người ta chú ý, bạn đừng vì thế mà cho rằng lực Coriolis ảnh hưởng đối với đời sống con người không lớn. Ở bắc bán cầu bờ song bên phải của sông ngòi bị bào mòn tương đối lớn, đó là vì lực Coriolis đẩy nước sông chảy theo hướng ngang. Cũng như vậy, khi xe lửa từ hướng nam chạy tới hướng bắc nói chung cũng va đập tương đối mạnh vào mặt phải đường sắt. Khi nghiên cứu bắn pháo và phóng vệ tinh cũng phải xem xét tới ảnh hưởng của lực Coriolis. Lực Coriolis cũng ảnh hưởng đến sự chuyển động của không khí trên trái đất, chính là do nó mới sinh ra dòng không khí xoáy với năng lượng rất lớn, trong đó gió xoáy là một loại. Gió xoáy là một đại lực sĩ, nó có thể làm đổ nhà đổ cây và còn có thể cuốn những vật ở trên bề mặt trái đất lên không trung, mỗi năm gây tổn thất tới hàng tỷ, hàng chục tỉ đô la Mỹ. Năm 1978 gió xoáy tập kích vào Tolago tốc độ gió đạt tới 52 m/s, tốc độ ở trung tâm vòng không khí xoáy bằng và xấp xỉ vận tốc âm thanh. Một trong những tác dụng phá hoại của gió xoáy là lực hút của nó, mà nguồn gốc của lực hút này là do sự chuyển động xoáy với tốc độ cao của nó, mà hung thủ tạo thành loại chuyển động xoáy này là lực Coriolis. Có thể thấy, nếu như lực Coriolis lúc bình thường không được người ta chú ý, một khi nổi giận lại nguy hại rất lớn.
Hằng năm chúng ta phải nghe được những tin tức về những người ra đi khi tắm biển mà phải gặp dòng nước xoáy. Thật buồn!
Mình cũng có một chút ý nhỏ nói về hiện tượng của nước biển để cho thầy và các bạn cùng đọc!
Dòng chảy xa bờ là gì?
Là một dòng nước mạnh chảy từ bờ hướng ra biển. Sóng sẽ đánh và đưa nước biển vào bờ, nhưng khi nước biển được liên tục đưa vào bờ thì chúng tập hợp lại thành một dòng đi ngược ra biển. Dòng nước biển đi từ bờ ra biển này được gọi là rip (hay rip current).
Nơi có dòng chảy xa bờ là vùng nước lặng, hầu như không có sóng.
Hình ảnh trên cho thấy một dòng chảy xa bờ. Trong thí nghiệm này, người ta rắc chất màu sát bờ biển, chất màu bị kéo ra xa bờ, chứng tỏ nơi đó dòng nước đi ngược từ bờ ra biển.
Dòng nước ngược này có thể ổn định không thay đổi trong suốt cả tháng / cả năm. Tuy nhiên, chúng cũng có thể liên tục thay đổi mỗi vài giờ. Ở một số bãi biển, dòng nước ngược này không đi hướng ra biển mà chạy dọc theo bờ biển.
Tại sao dòng chảy xa bờ nguy hiểm?
Dòng chảy xa bờ được xem là một trong những nguy hiểm hàng đầu trên bờ biển. Nó là nguyên nhân của hầu hết các trường hợp cứu nạn và chết đuối khi tắm biển.
Dòng chảy xa bờ được ví như một dòng sông nhỏ sẽ cuốn tất cả những gì rơi vào nó xa khỏi bờ và đưa thẳng ra biển. Vận tốc trung bình dòng chảy có thể thay đổi từ 0,5 m đến 1m/giây, khi đó không ai có khả năng bơi ngược nó để vào bờ. Có khi do những thay đổi đột ngột của sóng biển, vận tốc dòng chảy xa bờ có thể lên đến 2,5 m/giây, nhanh hơn cả vận tốc bơi của một vận động viên bơi lội Olympic! Dòng chảy xa bờ thường hẹp, có chiều ngang khoảng 1-3 m. Tuy nhiên, có khi dòng chảy xa bờ rộng đến cả chục mét.
Dòng chảy xa bờ có thể gây nguy hiểm bất cứ lúc nào, không phải chỉ khi có sóng lớn. Khi sóng to thì vận tốc dòng chảy xa bờ cũng nhanh hơn gây nguy hiểm hơn cho người bơi. Tuy nhiên, khi đó thường ít có người xuống biển tắm vì e ngại sóng to. Vào những ngày sóng không lớn, trái lại, người ta thường chết đuối nhiều hơn vì có nhiều người xuống biển tắm. Khi thấy sóng không quá to người ta thường chủ quan và không quan tâm đến dòng chảy xa bờ.
Dòng chảy xa bờ có thể cực kỳ nguy hiểm vì nó kéo người biết bơi ra xa bờ làm cho người biết bơi kiệt sức khi cố bơi ngược dòng chảy xa bờ, rồi chết đuối. Bên cạnh đó, sự hoảng loạn khiến người bơi không còn khả năng phán đoán chính xác.
Đối với người không biết bơi, dòng chảy xa bờ có thể kéo người đó ra chỗ sâu hơn dù người đó đang đứng ở mực nước ngang hông. Khi đó người không biết bơi sẽ hoảng loạn và có thể chết đuối.
Mặt nước nơi có dòng chảy xa bờ thường lặng, ít sóng nên thường làm cho người ta hiểu lầm đó là nơi an toàn. Người ta sẽ di chuyển sang tắm nơi đó thay vì tắm nơi có biển báo an toàn. Khi người tắm biển bơi vào dòng chảy xa bờ đó, ngay lập tức họ sẽ có thể bị cuốn trôi ra biển.
Trong hình trên đây, nơi có sóng bạc đầu là nơi dòng nước đi từ biển vào gần bờ. Nếu chúng ta tắm biển nơi có sóng bạc đầu (breaking waves) thì chúng ta sẽ được sóng đánh đưa vào bờ. Tuy nhiên nếu chúng ta di chuyển vào tắm chỗ lặng sóng (giữa hai mũi tên) là chúng ta rơi vào dòng chảy xa bờ. Dòng sông nhỏ này sẽ lập tức kéo phăng chúng ta ra xa khỏi bờ và đưa thẳng chúng ta ra biển. Như vậy, vùng có sóng là vùng nước an toàn, còn vùng lặng sóng chính là vùng nguy hiểm.
Nguồn sưu tầm: https://vnexpress.net/dong-chay-xa-bo-ke-giet-nguoi-nguy-hiem-khi-tam-bien-2171253.html
cám ơn bạn đã chia sẻ
Đúng là thế giới còn rất nhiều điều để chúng ta khám phá. Mỗi ngày tìm hiểu một chút sẽ rất có lợi cho tầm hiểu biết của chúng ta
Bài viết của bạn rất tuyệt vời.Mong bạn chia sẻ nhiều hơn những kiến thức như vậy.
Mình xin bổ sung ý kiến:
Vực nước xoáy (còn gọi là xoáy nước) là hiện tượng thiên nhiên do hai dòng nước ngược chiều gặp nhau và cuốn vòng, thường thấy ở những eo biển hẹp với lượng nước lớn dồn lại vì sức thủy triều. Sức hút thường không đủ mạnh để nhấn chìm tàu bè nhưng có thẻ gây nạn cho ghe xuồng nhỏ. Vực nước xoáy cũng xuất hiện ở chân thác nước hay ghềnh nước vì nước di chuyển tương tự với dòng chảy xiết đảo lộn không thuận chung về một hướng.
Trường hợp thủy triều tạo ra vực nước xoáy là vì luồng nước ròng chưa rút xong thì luồng nước lớn đã ùa vào. Hai dòng ngược nhau khiến tầng nước trên và tầng nước dưới không hoà với nhau, tạo ra lốc xoáy.
Trên dòng sông, xung quanh các cọc gỗ hay mỏm đá nhô lên khỏi mặt nước cũng có thể xuất hiện xoáy. Đó là vì dòng nước sau khi bị các vật cản ngăn lại, nó chỉ có thể đi vòng ra hai bên. Khi đến mặt sau vật cản, do ở nơi đó nước sông chảy chậm, ảnh hưởng đến sự chảy qua của dòng nước, thế là nó lao vào số nước đã ngăn cản sức chảy của nó và khiến chúng chạy vòng.
Ở những chỗ dòng sông lượn vòng, gấp khúc cũng dễ xuất hiện xoáy nước. Do nước sông có xu hướng chảy theo đường thẳng, vì vậy ở gần mặt trong đoạn vòng, luồng nước đã “thoát ly” bờ sông để chảy thẳng. Thế nhưng, luồng nước ở phía ngoài lại ép luồng nước phía trong phải đi vòng qua. Khi luồng nước mặt trong chịu áp lực của mặt ngoài bị chen bật trở lại thì một phần của nó sẽ chảy bổ sung vào nơi mất nước, và như vậy đã hình thành xoáy nước.
Ở phía bắc bán cầu, các vật chuyển động có xu hướng vòng sang phải, còn ở nam bán cầu thì vòng trái (nhìn theo chiều chuyển động của vật). Đối với các vật chuyển động dọc theo đường vĩ tuyến (ở Bắc cũng như Nam Bán Cầu) thì hiệu ứng Coriolis không làm lệch hướng chuyển động mà chỉ làm cho vật nặng hơn lên (khi chuyển động về phương Tây), hoặc nhẹ bớt đi (khi chuyển động về phương Đông). Còn đối với các vật rơi tự do thì chúng đều có điểm rơi lệch về phía Đông so với điểm rọi thẳng đứng của nó (bỏ qua ảnh hưởng của gió).
Nhóc phản biện với anh chỗ này một chút.
cái xanh xanh: có phải ý anh muốn nói là đường xích đạo??
Chỉ ở đường xích đạo (vĩ tuyến 0 º) thì lực coriolis nới bị triệt tiêu
trên các vĩ tuyến khác, lực có triệt tiêu hay không?
Ở đây xét về hình học 2 chiều không phẳng (xét trên mặt cầu, dựa theo lý thuyết của Rieman) thì vĩ thuyến khác 0 º không phải là đường thẳng.. Vì nó không trùng với đường ngắn nhất đi qua 2 điểm.
Các luồng gió thổi thường theo đường thẳng, và đường này sẽ không trùng với vĩ tuyến.
Mà nếu đi theo đường thẳng thì từ trên Bắc cực chiếu xuống, quỹ đạo của nó cũng sẽ không phải là đường tròn có tâm bắc cực. Do đó nó vẫn có lực coriolis. Chỉ có điều là nó nhỏ hơn so với những luồng gió đi dọc theo kinh tuyến.
Cảm ơn các bạn đã có các bài viết bổ ích. Theo mình biết thì các hiện tượng trên nó rất nguy hiểm cho con người chúng ta.