Vì sao dòng nước chảy ra khỏi các lỗ thoát nước luôn xoáy theo một chiều nhất định?

Khi xả nước từ bồn qua lỗ thoát ở đáy, ta thường thấy dòng nước tạo thành xoáy. Dù có cố tình phá xoáy ấy đi, chỉ một lúc sau dòng xoáy lại xuất hiện trở lại.

Quan sát quanh lỗ xả của bể, nước thường xoáy ngược chiều kim đồng hồ. Ngay cả khi dùng tay làm cho nước xoáy theo chiều kim đồng hồ trong chốc lát, dòng xoáy ấy cũng chậm dần rồi lại chuyển về chiều ngược kim đồng hồ như cũ.

Vậy vì sao dòng nước lại xoáy theo một chiều như vậy? Cách giải thích quen thuộc là hiện tượng này có liên quan đến sự tự quay của Trái Đất. Trái Đất luôn quay không ngừng và hoàn thành một vòng trong khoảng 24 giờ. Theo tính toán, tại bất kỳ điểm nào trên xích đạo, tốc độ quay từ tây sang đông vào khoảng 0,46 m/s; còn tại Bắc Kinh, tốc độ này khoảng 0,35 m/s.

Vì vậy, ở Bán cầu Bắc, vị trí càng gần phía bắc thì tốc độ quay theo Trái Đất càng nhỏ. Nếu một dòng nước chảy từ bắc xuống nam, do tốc độ quay ban đầu từ tây sang đông nhỏ hơn, nó sẽ có xu hướng lệch về phía tây. Ngược lại, nếu nước chảy từ nam lên bắc, nó mang theo tốc độ quay ban đầu lớn hơn và vì quán tính sẽ lệch về phía đông.

Thực tế, nước xung quanh lỗ xả chảy về từ bốn phương tám hướng. Nước từ phía bắc chảy xuống nam lệch về tây, nước từ phía nam chảy lên bắc lệch về đông, cuối cùng tạo thành dòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ.

Như vậy, cách giải thích này cho rằng xoáy nước hình thành do ảnh hưởng của sự lệch hướng liên quan đến chuyển động quay của Trái Đất. Ở vùng xích đạo, khi tháo nước, dòng xoáy sẽ rất khó hình thành theo một chiều rõ rệt.

Nếu ở Bắc bán cầu, nước thường xoáy ngược chiều kim đồng hồ; nếu ở Nam bán cầu, nước thường xoáy theo chiều kim đồng hồ. Không chỉ khi xả nước trong bồn, mà ở các chỗ nước thoát xuống cống hay qua lỗ trên mặt đất, ta cũng có thể quan sát thấy hiện tượng tương tự.