Warum tritt kein Wasser aus dem Beutel aus?

Auf dem Bild ist die Plastiktüte mit Wasser gefüllt. Der angespitzte Bleistift dringt durch die Tasche. Es gibt jedoch keine Leckage.

Können Sie bitte erklären, warum dies geschieht?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Etwas Ähnliches kann mit einem Ballon gemacht werden. Eine Beschreibung finden Sie hier stevespanglerscience.com/lab/experiments/skewer-through-balloon
Es scheint, dass sich Ihr Wasser-Miniskus unterhalb des Bleistift-Einstichpunkts befindet. Ist das wahr?
Warten Sie jetzt, bis die Leute es versuchen und Wasser in ihrem Zimmer verschütten. xD

Antworten (1)

Dieses Experiment wird auf dieser Seite und vielen anderen ausführlich beschrieben .

Die Erklärung konzentriert sich auf die Flexibilität der Polymermoleküle des Beutels, die den Spalt um den Stift herum abdichten.

Dazu würde ich hinzufügen, dass aufgrund der Oberflächenspannung ein gewisser Außendruck erforderlich ist, damit das Wasser durch einen Spalt einer bestimmten Größe austreten kann - um den Innendruck aufgrund der Oberflächenspannung zu überwinden.

Eine Schätzung eines solchen Drucks für ein rundes Loch wird in diesem Beitrag vorgestellt und zeigt, dass das Wasser durch a austreten kann 0,1 mm rundes Loch (etwa die Dicke des Druckpapiers), ein Außendruck entsprechend a 10 cm Wassersäule erforderlich.

Unter der Annahme, dass diese Schätzung ungefähr auf die Breite des Spalts um den Stift herum anwendbar ist, können wir leicht erkennen, warum dieses Experiment mit Plastiktüten üblicher Größe funktioniert: Es gibt praktisch keinen nennenswerten Spalt und es wäre ein erheblicherer Druck erforderlich, um ihn zu dehnen Kunststoff um den Bleistift, um einen zu erstellen.

In einem konkreten Beispiel des Experiments, das auf dem Bild im Beitrag gezeigt wird, bedeckt das Wasser die Löcher kaum, sodass der übermäßige Außendruck nahe Null ist: der einfachste Fall.

+1 Das Argument und die Formel in dem von Ihnen verlinkten Beitrag sind falsch. Nach der Formel in diesem Beitrag gibt es eine bestimmte Wasserhöhe, die von einem Loch beliebiger Größe überhaupt getragen werden kann. Beispielsweise kann nach dieser Formel sogar ein großes Loch mit einem Radius von 1 cm eine Wassersäule von 1,5 mm Höhe tragen.
@Deep Die Formel gilt für ein kugelförmiges Tröpfchen, das nicht zu dem von Ihnen beschriebenen Szenario passt, dh es gibt keine Lösung für ein 1-cm-Loch.
Das Argument in dieser Antwort erfordert nur eine Flüssigkeitshalbkugel, die aus dem Loch hängt, und keinen vollen Tropfen.
@ Tiefe 1,5 mm werden immer noch keine Lösung sein. Ich denke, wir können uns darauf einigen, dass das Argument und die Formel in diesem Beitrag nicht skalieren, aber als vernünftige Annäherung verwendet werden könnten. Für das Problem in diesem Beitrag ist die Genauigkeit der Formel sogar noch weniger wichtig, und ich habe sie nur erwähnt, um zu veranschaulichen, dass zum Eindringen des Wassers in kleine Öffnungen ein gewisser Druck erforderlich ist.
Warum tritt kein Wasser aus dem Beutel aus?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v