Бумажную вертушку (рис. 102, а) поместите на остриё иглы и воткните в пробку.
Почему вертушка вращается от тепла руки (рис. 102, б)?

рис. 102

Для объяснения феномена вращения бумажной вертушки от тепла руки нужно рассмотреть физические процессы, связанные с теплом, движением воздуха и взаимодействием газов.

1. Тепло как источник энергии:
   Тепло — это форма передачи энергии. Когда вы подносите руку к бумажной вертушке, поверхность вашей кожи имеет более высокую температуру, чем окружающий воздух. Эта разница в температуре приводит к передаче тепловой энергии от вашей руки к окружающему воздуху.

2. Нагревание воздуха:
   При контакте с теплом руки окружающий воздух начинает нагреваться. Газы, составляющие воздух, при нагревании расширяются и становятся менее плотными. Согласно законам термодинамики, тепловая энергия увеличивает кинетическую энергию молекул воздуха, что приводит к их более активному движению.

3. Конвекция:
   Нагретый воздух становится легче и поднимается вверх. Этот процесс называется конвекцией. Одновременно более холодный, плотный воздух из окружающего пространства занимает место нагретого воздуха. Таким образом, создается поток — движение воздуха.

4. Взаимодействие с лопастями вертушки:
   Лопасти бумажной вертушки расположены таким образом, что они оказывают сопротивление движению воздуха. Когда теплый воздух, перемещающийся вверх, сталкивается с лопастями вертушки под углом, он создает силу, которая толкает лопасти в определенном направлении. Это приводит к вращению вертушки.

5. Ассиметрия конструкции:
   Вертушка имеет особую форму, которая позволяет ей вращаться. Лопасти наклонены, поэтому поток воздуха, поднимающийся от тепла руки, воздействует на них не равномерно, а под углом. Это создает момент силы, который инициирует вращение.

6. Тепловое расширение и давление:
   Кроме того, нагревая воздух, тепло вашей руки может вызвать микроскопические изменения давления в местах вокруг вертушки. Эти небольшие изменения давления также способны влиять на движение воздушных потоков, что способствует вращению конструкции.

Таким образом, вращение бумажной вертушки — это результат взаимодействия между теплом вашей руки, движением воздуха и особенностями конструкции самой вертушки. Этот процесс наглядно демонстрирует действие тепловой энергии и принципы конвекции в окружающей среде.