Kodėl vanduo kriauklėje sukasi tam tikra kryptimi ir kas iš tikrųjų veikia jo sukimąsi?

Ištraukus kriauklės kamštį vanduo kartais susisuka į aiškų sūkurį. Vienoje kriauklėje jis sukasi pagal laikrodžio rodyklę, kitoje – prieš ją, o kartais nuteka beveik nesisukdamas. Šiam kasdieniam reiškiniui dažnai pateikiamas labai užtikrintas paaiškinimas: viską lemia Žemės sukimasis ir pusrutulis, kuriame gyvename. Tačiau iš vandens sūkurio savo vonioje geografinės padėties nenustatysite.

Įprastoje kriauklėje sukimosi kryptį labiausiai lemia indo forma, nutekėjimo angos konstrukcija ir tai, kaip vanduo judėjo prieš ištraukiant kamštį. Žemės sukimosi poveikis egzistuoja, tačiau buitinėmis sąlygomis jį lengvai nustelbia net menkas pradinis vandens judėjimas.

Kodėl paaiškinimas apie pusrutulius toks įtikinamas?

Šis įsitikinimas remiasi tikru reiškiniu – Koriolio efektu. Žemės paviršiaus atžvilgiu judančios oro ir vandens masės Šiaurės pusrutulyje nukrypsta į dešinę, Pietų – į kairę. Šis poveikis svarbus didelio masto atmosferos cirkuliacijai: dėl jo žemo slėgio sistemose vėjai skirtinguose pusrutuliuose sukasi priešingomis kryptimis. Vandenynų srovių judėjimą taip pat veikia Žemės sukimasis, kartu su vėjais ir žemynų išsidėstymu.

Klaida atsiranda tuomet, kai tas pats paaiškinimas be išlygų pritaikomas nedideliam vandens kiekiui kriauklėje. Didžiulė oro masė juda ilgai ir dideliu atstumu, todėl silpnas, bet nuolat veikiantis poveikis tampa reikšmingas. Kriauklės vanduo išteka greitai, o jo judėjimą daug stipriau pakeičia čiaupo srovė ar ranka ištrauktas kamštis.

Sukimosi kryptis dažnai nulemiama dar pildant kriauklę

Į kriauklę bėgantis vanduo ne tik kelia jos vandens lygį. Srovė atsitrenkia į dugną, sieneles ar viduje esančius daiktus ir pradeda judėti tam tikra kryptimi. Užsukus čiaupą paviršius gali atrodyti ramus, nors po juo vanduo vis dar lėtai cirkuliuoja.

Ištraukus kamštį šis pradinis judėjimas tampa geriau matomas. Vandeniui artėjant prie nutekėjimo angos, jo sukimasis gali sustiprėti – panašiai kaip čiuožėjo, kuris sukdamasis pritraukia rankas prie kūno. Tačiau tam pirmiausia turi būti bent nedidelis sukamasis judėjimas.

Įtakos turi ir kriauklės dubens simetrija, angos vieta, grotelės bei kiti srovę nukreipiantys elementai. Todėl ta pati kriauklė gali dažniausiai sukti vandenį į vieną pusę. Tai nereiškia, kad jos vietoje Žemės sukimasis veikia stipriau – tiesiog kartojasi panašios pradinės sąlygos.

Ar Žemės poveikį galima pastebėti mažame inde?

Galima, tačiau tam reikia kruopščiai paruošto bandymo. Tyrėjai yra stebėję Koriolio poveikį ištekančiam vandeniui abiejuose pusrutuliuose, specialiai sumažinę kitus sukimosi šaltinius. Tokiuose eksperimentuose svarbi indo simetrija, ilgas vandens nusistovėjimas ir būdas atidaryti angą nesukeliant papildomos srovės. Įprastoje vonioje šių sąlygų beveik niekada nebūna.

Todėl teiginys, kad Koriolio jėga kriauklėje apskritai neveikia, būtų netikslus. Ji tiesiog paprastai nėra pakankamai reikšminga, kad nulemtų matomą rezultatą. Taip pat nėra pagrindo tikėtis, kad vanduo būtinai suksis abiem kryptimis vienodai dažnai: konkretaus indo konstrukcija gali nuolat palankiau nukreipti srovę į vieną pusę.

Paprastas bandymas parodys, kiek reiškia pradinis judesys

Užkimškite kriauklę, pripilkite vandens ir prieš jį išleisdami lengvai pamaišykite pagal laikrodžio rodyklę. Kitą kartą pakartokite bandymą, tik maišykite priešinga kryptimi. Ištraukdami kamštį stenkitės kuo mažiau pajudinti vandenį ir stebėkite, kaip keičiasi sūkurys.

Toks bandymas nėra laboratorinis Koriolio efekto matavimas. Tačiau jis leidžia pamatyti, kaip lengvai nedidelis judesys pakeičia nutekančio vandens elgesį. Dėl tos pačios priežasties nereikia tikėtis, kad Lietuvoje visos kriauklės vandenį suks vienodai, o nuvykus į Australiją kryptis būtinai apsivers. Daug daugiau pasako pati kriauklė ir tai, kas vyko joje prieš kelias akimirkas.