Wasser auf einer Schnur

Ich habe eine Physikübung gemacht (online gefunden), die darauf abzielte, Wasser mit einer Schnur von einem Behälter zum anderen zu bewegen. Es umfasste die folgenden Schritte:

  1. Benetzung der Saite
  2. Befestigen Sie die Schnur mit Hilfe eines Klebebands an den 2 Behältern
  3. Einen der Behälter mit Wasser füllen
  4. Spannen der Schnur und Neigen des Behälters mit Wasser derart, dass es versucht, durch die Schnur zu dem anderen Behälter zu fließen, der sich unterhalb des gefüllten Behälters befindet

BEOBACHTUNG: Wasser floss durch die Schnur vom gefüllten zum leeren Behälter. Ich verstehe, dass auf der Schnur vorhandene Wassermoleküle aufgrund der Kohäsionskraft die anderen Wassermoleküle anziehen, die aus dem Behälter entweichen, und daher entlang der Schnur fließen.

MEINE FRAGE:

Ich habe etwas Seltsames beobachtet: Einige Wassermoleküle versuchten, eine kleine Kurve zu bilden (siehe Bild) Gezeichnet mit Paint - Ungefähre Abbildungund versuchten, sich entlang der Schnur zu bewegen, anstatt herunterzufallen. Kann ich schlussfolgern, dass die Kohäsionskraft von Wassermolekülen groß genug ist, um die Gravitationskraft auf sie zu überwinden?

PS

Erstellte das Bild des Wassers mit Paint und bearbeitete ein Archivbild.

Hier denke ich, dass die Oberflächenspannung von Wasser es davon abhält, herunterzufallen.
Sie können Wassermoleküle sehen? Ich bin mir ziemlich sicher, dass überall in der Luft Wassermoleküle sind. IMO ist es hilfreicher, das Gewässer als Kontinuum zu betrachten. Aber ja, es ist die Kohäsion (Oberflächenspannung) und Haftung an der Oberfläche, Kapillarwirkung.

Antworten (2)

Sie können in der Tat schlussfolgern, dass die Kohäsionskraft von Wasser in Ihrem Experiment groß genug ist, um die Gravitationskraft auf sie zu überwinden.

Selbst wenn Sie das Experiment mit vollständig trockener Saite begonnen hätten und sich nicht die Mühe gemacht hätten, den vollen Behälter darauf zu kippen, hätte die Kapillarwirkung zunächst begonnen, eine angenommene trockene Saite zu benetzen, und dann, als sie in dem Maße nass wurde dass das nasse Bit unterhalb des Wasserspiegels im vollen Behälter endet, erst dann würde die Schwerkraftunterstützung einen Siphon des nassen Fadens erzeugen und der volle Behälter würde schließlich vollständig geleert werden.

Ich sollte ein Kriterium nennen, das meine Bestätigung Ihrer Frage legitimiert: Ich habe praktisch das gleiche Experiment zweimal im Abstand von Jahren durchgeführt und das gleiche Ergebnis erzielt. Einmal benetzte ich die Saite, bevor ich mit dem Experiment begann; Das andere Mal habe ich es absichtlich trocken gelassen. Dasselbe Ergebnis: Man schreitet zu einer vollständig nassen Saite fort und dann überwindet der Gravitations-/Siphoneffekt die kapillare Tendenz, das Wasser in der Saite absorbiert zu halten.

Und diese letzte Aktion, die ich besonders beschreibe, da sie sich schräg auf Ihre Beobachtung in Ihrem eigenen Experiment bezieht, bestätigt die Richtigkeit Ihrer Frage, weil sich gezeigt hat, dass die Schwerkraft schwächer ist als die Kohäsionskraft, die eine Kontinuität zusammenhält (homogen hält?). Wassersäule in der Schnur, sei es straff gespannt und (anscheinend laut Zeichnung) in Ihrem Fall nicht so weit von der Waagerechten entfernt oder, wie in meinen Versuchen, lose senkrecht in den leeren Behälter baumeln gelassen.

Vielen Dank für die Antwort. Ist es möglich, der in der Frage gebildeten Kurve eine mathematische Gleichung zu geben, wenn alle erforderlichen Konstanten und Daten vorhanden sind oder nicht? Nur eine andere Frage, die mir in den Sinn kam. Ich habe versucht, eine Gleichung mit grundlegender Strömungsmechanik zu erhalten (unter Verwendung von Ausdrücken, die denen in Kohäsions- und Adhäsionskräften ähneln), aber ohne Erfolg?
Wenn ich ein wenig "wertvoll" wirkte, als ich versuchte, mein Recht zu bestätigen, die Antwort so zu stellen, wie ich es oben getan habe, dann deshalb, weil ich in einem anderen Stackexchange-Forum gerade getadelt wurde, weil ich meine Antwort einfach als "Neuling" vergaß " auf Stackexchange, dass ich vielleicht sozusagen "meine Zeugnisse vorlegen" sollte, zumal sie in diesem anderen Fall nicht wussten, dass ich diese Antwort aus einer Wissensbasis von vier Jahren College-Studium geschrieben habe in der für sie relevanten, Fachrichtungen Physik, Ingenieurwesen & Metallurgie, machte aber damals (vor einem halben Jahrhundert) keinen Abschluss. Etwas rostig jetzt, nehme ich an
User36160 - Ich habe gerade die Frage in deinem Kommentar gesehen: Es war vor einem halben Jahrhundert, als ich einige Jahre lang ein akademischer Star in Physik war. Aus diesem Grund basieren meine Beiträge in diesem Forum auf schulischem Wissen ohne viel Mathematik oder meiner empirischen Forschung, die in den dazwischen liegenden Jahren durchgeführt wurde. Ich schlage jedoch vor, dass jede relevante Gleichung aufgrund der vielen Überlegungen im konkreten Fall komplex wäre: Kohäsion, Adhäsion, Schwerkraft, die Winkelbetrachtung dessen, woran die Kurve hängt, die Wassermasse und unsicher, ob es eine weitere " Kapillare" materialspezifisch variabel. Es tut uns leid.
Sie haben Recht. Wenn ich nach Annäherungen einen Ausdruck bekomme, werde ich ihn teilen. Danke noch einmal.

Ja, das ist dasselbe wie Kapillarwirkung, wie z. B. Wasser, das an einem Holzpfosten aufgesaugt wird.

Ist die Kapillarwirkung nicht nur dann definiert, wenn sich Wasser gegen die Schwerkraft oder ohne Hilfe der Schwerkraft bewegt? In diesem Fall bewegt es sich mit Unterstützung der Gravitation, da es sich nach unten bewegt
@ user36160 Aber es fällt nicht frei in der Schwerkraft, oder?
Nicht so, wie ich es verstehe, impliziert Kapillarwirkung Adhäsionskräfte und Oberflächenwirkung kombiniert in begrenzten Räumen, um unabhängig von der Schwerkraft eine Strömung zu induzieren. In diesem Fall ist die resultierende Bewegung das Ergebnis von 2 Vektoren, 1 von der Kapillarwirkung und der andere von der Schwerkraft.
@VladimirF Versuchen nicht die Wassermoleküle, die sich zu biegen scheinen, aufgrund der Schwerkraft frei zu fallen? Kein schwerkraftfreier Raum.
@ user36160 Denk nicht an Moleküle. In diesem Maßstab ist es nicht hilfreich, Wasser wird besser als Kontinuum beschrieben. Und ja, es ist der Punkt, an dem sie versuchen zu fallen, aber sie fallen nicht. Es muss also eine Kraft geben, die sie am Fallen hindert. Das ist die Oberflächenspannung.
@WladimirF Ok. Daran zu denken ist wie ein Kontinuum. Das hilft bei meiner Herangehensweise an die Antwort. Vielen Dank
Wasser auf einer Schnur
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 2v