Bewegung einer Flüssigkeit in einem Behälter, der mit derselben Flüssigkeit gefüllt ist

Wenn ein Zylinder mit geschlossenem unteren Ende und offenem oberen Ende mit Wasser gefüllt und dann in ein Wasserbecken fallen gelassen wird. Würde das Wasser im Zylinder im Zylinder bleiben?

Zur Verdeutlichung, mit im Zylinder bleiben meine ich, dass wir davon ausgehen, dass der Zylinder dichter ist als das Wasser, und wenn der Zylinder durch das Wasser fällt, bleibt das anfänglich im Zylinder befindliche Wasser im Zylinder?
Woraus besteht der Zylinder?
Wenn der Zylinder weniger schwer als Wasser ist, schwimmt er und ein Teil des Wassers im Inneren wird austreten. Wenn es die gleiche Dichte hat, wird es eingetaucht, und ich würde sagen, Sie könnten es schaffen, dass das Wasser im Inneren bleibt, wenn Sie vorsichtig genug sind. Wenn es schwerer ist, wird es sinken, und dann vermute ich, dass es nicht stabil sein wird, da es nicht triviale Druckprofile im Zylinder geben wird, die Wasserbewegungen verursachen

Antworten (2)

Sie könnten dieses Experiment zu Hause durchführen. Nehmen Sie ein Glas Wasser, fügen Sie etwas Lebensmittelfarbe hinzu und lassen Sie es dann in Ihre Badewanne fallen (füllen Sie sie zuerst mit genügend Wasser, sonst platzt Ihr 'Behälter'...). Meine Prognose:

Das Wasser im Glas wird zunächst zusammen mit dem Glas beschleunigt. Das Glas trifft dann auf das Wasser und spürt eine starke Verzögerung. Das Wasser darin fühlt sich genauso an, aber als nicht starre Flüssigkeit wird der Druck auf der vertikalen Achse auf die anderen Seiten umverteilt, insbesondere auf die offene Oberseite des Glases. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich Ihr Behälter beim Fallen um 90° gedreht hat. Wenn dies nicht der Fall ist und die Oberseite des Glases immer noch der höchste Punkt bei der Landung ist, dann gilt immer noch, dass es keinen Gegendruck gibt und die Flüssigkeit die lokalen Druckterme ausgleicht, um ins Gleichgewicht zu kommen. Ein zusätzlicher Effekt kann auftreten, wenn das Glas tief genug sinkt, um von Wasser bedeckt zu werden: Wasserstoffbrückenbindungen können sich bilden und Ihr gefärbtes Wasser mit dem umgebenden Wasser verdünnen.

Trotzdem würde ich gerne das Experiment sehen! :D

Wenn beide Flüssigkeiten, die im Behälter und das Becken, die gleiche Temperatur haben, beginnt die Flüssigkeit in der Nähe der Öffnung, sobald der Zylinder den Boden erreicht, in den Rest der Flüssigkeit zu diffundieren, aber der Teil am Boden bleibt größtenteils erhalten innen.

Beim Fallen vermischt sich die Flüssigkeit in der Nähe der Öffnung aufgrund der beim Fallen entstehenden Wirbel mit dem Pool.

Passen Sie auf, wenn Sie Tinten verwenden, um dieses Experiment zu überprüfen, da die Tinte normalerweise eine andere Dichte als Wasser hat und zu falschen Ergebnissen führen kann.