Warum tropfte kein Wasser aus dieser kleinen Flasche?

Es gibt zwei mögliche Erklärungen für das von Ihnen gemeldete Phänomen:

1. Die Oberflächenspannung von Wasser verhindert, dass es aus der Flasche austritt
2. Der atmosphärische Druck verhindert den Austritt

Im ersten Fall passiert Folgendes: Wasser hat sowohl Adhäsions- als auch Kohäsionskräfte , was bedeutet, dass Wasserpartikel gerne aneinander haften und auch gerne an Gegenständen haften bleiben, die sie berühren. Das sind nur Eigenschaften der Wassermoleküle. In Ihrem Fall haften Wassermoleküle sehr gerne am Rand Ihrer Flasche, aber sie möchten auch aneinander haften, sodass sie einen Film bilden, der eine merkliche Kraft benötigt, um zu brechen. und in Ihrem Fall stellt sich heraus, dass das Gewicht des Wassers in der Flasche nicht ausreicht, um diesen Film zu brechen, sodass das Wasser nicht herunterfällt.

Im zweiten Fall : Unsere Atmosphäre wird durch die Schwerkraft komprimiert, also übt sie Kraft auf alles aus, was sie berührt, so wirkt Druck in einer stationären Flüssigkeit. Normalerweise spüren wir es nicht, weil die Atmosphäre Druck in alle Richtungen ausübt, also heben sich die Kräfte auf. Aber in Ihrem Fall, wenn das Wasser fällt, ohne Luft in die Flasche zu lassen, erzeugen Sie ein Teilvakuum in der Flasche, das nicht so viel Kraft ausübt wie die Atmosphäre, sodass das Wasser durch den atmosphärischen Druck hineingedrückt wird und nicht fällt .

Natürlich ist Ihr Phänomen wahrscheinlich nicht nur durch einen dieser beiden Effekte motiviert, sondern durch das Zusammenwirken beider Effekte . Bedenken Sie auch, dass die Oberflächenspannung wahrscheinlich die Ursache dafür ist, dass keine Luft in die Flasche gelangt.

Um zu sehen, ob die Erklärung richtig ist, schlage ich vor, dass Sie das folgende Experiment durchführen: Wiederholen Sie dieselbe Erfahrung, dieselbe Flasche, dieselben Bewegungen, alles dasselbe, aber dieses Mal mischen Sie einen kleinen Tropfen Spülmittel in Ihr Wasser, bevor Sie es in die Flasche geben . Das Einmischen von Seife in Wasser verringert die Stärke der Oberflächenspannung dramatisch. Wenn unsere Erklärung richtig ist, sollten Sie dieses Mal Wasser aus der Flasche tropfen sehen.

Natürlich ist dieses Experiment kein absoluter Beweis für die Richtigkeit unserer Erklärung, aber es wird uns helfen zu verstehen, ob wir auf dem richtigen Weg sind!

Stellen Sie sich eine Flasche in "normaler" Größe vor, sagen wir, sie ist halb mit Wasser gefüllt. Halten Sie es jetzt auf den Kopf und bemerken Sie, wie der Fluss überhaupt nicht glatt ist, eher wie eine Start / Stopp-Bewegung von „Glück, Glück, Glück“.

Dies liegt daran, dass nicht nur Wasser aus der Flasche, sondern auch Luft hinein muss, da sich sonst ein Vakuum in der Flasche bilden würde.

Wenn nun die Flasche und ihr Flaschenhals klein sind, wird der Fluss etwas behindert (siehe Hagen-Poiseuille-Fluss ), so wie er ist, und der atmosphärische Druck außerhalb und das Teilvakuum innerhalb der Flasche stoppen den Fluss insgesamt.

Sie können diese kleine „Theorie“ demonstrieren, indem Sie einen gebogenen Strohhalm in die umgedrehte Flasche stecken, wie unten gezeigt:

Jetzt kann Luft durch den Strohhalm (oder Schlauch) ungehindert in die Flasche strömen und das Wasser fließt schnell und gleichmäßig aus der Flasche.