Направление вращения воды при сливе в раковине или унитазе — одна из самых популярных городских легенд, разделившая людей на два лагеря. Чтобы окончательно развенчать или подтвердить этот миф, популяризатор науки и автор канала Veritasium Дерек Мюллер совместно со своим коллегой Дестином провели масштабный синхронный эксперимент в разных полушариях Земли. Их исследование показало, насколько тонко законы физики проявляются в контролируемых условиях и почему в реальной жизни всё работает совершенно иначе.
🚽 Миф из «Симпсонов» и реальность: почему вода в раковине крутится как хочет 0:00
Несколько лет назад Дерек Мюллер, проживавший на тот момент в Сиднее (Австралия), и его друг Дестин из Хантсвилла (штат Алабама, США) решили проверить популярный вопрос о направлении закручивания воды в дренаже. Эти города находятся примерно на одной географической широте, но по разные стороны от экватора, что создало идеальные условия для сравнительного анализа. Эксперимент изначально задумывался как два синхронных видео, однако для удобства зрителей авторы позже объединили их в один широкий полиэкранный формат.
Интерес к этой теме долгое время подогревался поп-культурой. В частности, в культовом мультсериале «Симпсоны» целый эпизод был посвящен тому, что в Австралии вода в унитазе смывается в противоположную сторону. Дерек Мюллер также отмечает, что неоднократно видел телевизионные документальные фильмы, авторы которых уверяли, будто именно полушарие Земли жестко определяет направление водоворота. В то же время существует лагерь уверенных в себе скептиков, заявляющих, что географическое положение не имеет никакого значения и вода всегда закручивается хаотично.
Как показывает практика, при обычной домашней проверке результаты действительно оказываются крайне противоречивыми. По словам Дестина, в штате Алабама одни домашние унитазы закручивают поток против часовой стрелки, а другие — по часовой. Более того, даже одна и та же раковина в зависимости от внешних факторов может сливать воду каждый раз в разные стороны.
Причина подобной нестабильности кроется в конструктивных особенностях сантехники. Большинство современных унитазов оснащены специальными направленными форсунками, которые при смыве изначально задают потоку определенный вектор движения. В любых других бытовых емкостях в толще воды всегда сохраняется остаточное вращение (вихревое движение), поскольку жидкость никогда не бывает абсолютно неподвижной. Именно эти локальные факторы, а вовсе не глобальное вращение планеты, определяют направление водоворота при обычном сливе. Таким образом, идея о том, что простая поездка через экватор заставит ваш унитаз смывать воду в другую сторону, официально признана мифом.
📦 Чистота эксперимента: детские бассейны в гаражах 1:42
Чтобы полностью исключить влияние сторонних факторов и обнаружить чистый физический эффект, исследователи переместились в гаражи, где попытались создать абсолютно стерильные с точки зрения гидродинамики условия. Для проведения опытов Дерек Мюллер и Дестин приобрели огромные круглые детские бассейны диаметром 1,5 метра (5 футов).
Для максимальной строгости эксперимента авторы решили намеренно пойти наперекор предполагаемому природному эффекту во время заполнения резервуаров.
Схема подготовки выглядела следующим образом:
- Дерек Мюллер в Австралии заливал воду в бассейн таким образом, чтобы она вращалась строго против часовой стрелки. Это делалось для гарантии: если в итоге вода закрутится по часовой, то такой результат точно не будет следствием заполнения.
- Дестин в США, напротив, искусственно закрутил воду по часовой стрелке в процессе наполнения бассейна.
- Затем оба резервуара были оставлены в абсолютно нетронутом состоянии ровно на 24 часа. Суточное ожидание требовалось для того, чтобы полностью погасить внутренние микротечения и остаточные моменты импульса жидкости.
Процедура слива также потребовала инженерных ухищрений. Экспериментаторы отказались от стандартной идеи вытягивания пробки изнутри бассейна, так как движение руки неизбежно породило бы новые завихрения. Вместо этого они использовали специальные дистанционные клапаны, подведенные к дренажным отверстиям строго снизу под бассейнами. После суточного отстаивания Дерек и Дестин одновременно открыли клапаны слива.
🌪️ Фиксация результата: когда физика побеждает хаос 2:45
В первые минуты после открытия сливных клапанов вода уходила визуально абсолютно спокойно, и заметить малейшие признаки вращения было невозможно. Чтобы сделать скрытые потоки видимыми, авторы использовали пищевые красители четырех разных цветов, аккуратно нанеся их по четырем кардинальным направлениям (сторонам света) вокруг бассейнов.
Результаты проявились практически мгновенно и оказались математически точными:
- В Северном полушарии (в гараже у Дестина) краситель начал отчетливо стягиваться к центру, формируя выраженную воронку, вращающуюся против часовой стрелки. Физический эффект полностью переломил начальное вращение, заданное при наполнении.
- В Южном полушарии (в гараже у Дерека) краситель продемонстрировал столь же уверенное и четкое вращение водных потоков по часовой стрелке.
Дерек Мюллер подтвердил, что зафиксированное в Австралии направление движения вызвано исключительно вращением Земли вокруг своей оси. Эксперимент наглядно доказал реальность физического феномена, однако одновременно продемонстрировал, насколько этот эффект крошечный в масштабах нашей повседневной жизни.
Потребовались колоссальные усилия, суточное ожидание и устранение всех возможных переменных, чтобы заметить проявление силы Кориолиса. В обычной ванне или раковине любые другие источники углового момента полностью «смывают» и нивелируют это тонкое планетарное воздействие.
🌍 Как работает сила Кориолиса: аналогия с полярным бассейном 4:02
Чтобы объяснить внутреннюю механику процесса, Дерек Мюллер предложил наглядный мысленный эксперимент с бассейном, расположенным вплотную к одному из полюсов Земли. Несмотря на то, что резервуар кажется неподвижным относительно травы или пола гаража, вместе с планетой он совершает один полный оборот вокруг земной оси за каждые сутки.
Из-за сферической формы Земли разные участки такого бассейна движутся в пространстве с разной линейной скоростью:
- Сторона бассейна, расположенная дальше от полюса (ближе к экватору), за сутки описывает больший круг. Следовательно, она движется на восток быстрее и обладает большим импульсом.
- Сторона бассейна, находящаяся непосредственно у полюса, практически не перемещается в пространстве, и её линейная скорость падает до нуля.
Когда в центре резервуара открывается слив, вся вода устремляется к этой точке. Вода, прибывающая со стороны экватора, движется слишком быстро по сравнению со сливным отверстием, поэтому она начинает «убегать» вперед, опережая дренаж. В то же время вода, текущая со стороны полюса, обладает недостаточной скоростью и начинает отставать от движения дренажного отверстия.
В результате этого разрыва скоростей при приближении к центру в Северном полушарии неизбежно формируется вращение против часовой стрелки. В Южном полушарии ситуация зеркальна: экваториальная сторона по-прежнему движется быстрее, но географически она расположена с противоположной стороны относительно полюса, что заставляет воду закручиваться по часовой стрелке.
🌀 От домашнего бассейна до планетарных ураганов 5:06
Этот же фундаментальный физический закон напрямую управляет глобальными климатическими и атмосферными явлениями на планете. Именно сила Кориолиса выступает главной причиной того, почему гигантские ураганы в Северном полушарии всегда вращаются против часовой стрелки, а тропические циклоны в Южном полушарии — строго по часовой.
Механика формирования масштабного атмосферного шторма полностью идентична сливу воды в контролируемом эксперименте:
- Центр зарождающегося урагана («глаз бури») представляет собой область экстремально низкого атмосферного давления, выполняющую роль гигантского планетарного сливного отверстия.
- Воздушные массы из окружающих областей более высокого давления устремляются со всех сторон к этому центру.
- В процессе движения огромные объемы воздуха отклоняются из-за разности линейных скоростей вращения Земли на разных широтах, закручивая шторм в направлении, строго продиктованном конкретным полушарием.
Авторы видео подытоживают: бытовой миф о моментальном изменении направления смыва в унитазе технически неверен для повседневной сантехники, однако стоящая за ним глобальная физика абсолютно реальна и управляет движением планеты.
