Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [952]

Fråga:
Om man tar ett glas med vatten och lägger ett papper ovanpå och sedan vänder detta så att papperet kommer neråt så blir papperet kvar. I några olika böcker har jag läst att det beror på att papperet buktas ner en aning pga vattnets tyngd. Den innestängda luften får då större plats, varför lufttrycket blir lägre inne i glaset än utanför. Nu har jag dock blivit varse om att detta skulle vara fel, och skulle därför vara tacksam om ni ville förklara hur det egentligen fungerar.
/Johan L, Högskolan i Kristianstad, Kristianstad

Svar:
Låt oss titta på de krafter som verkar på vattnet i det uppochnedvända glaset. Glaset påverkar med en kraft, sedan finns det tyngdkraften och luftens tryckkraft på pappret. Det är helt enkelt luftens tryck som trycker upp pappret och därmed vattnet. För att vattnet skall komma ur glaset måste luft komma in. Det går inte eftersom det våta pappret tätar bra mot glaset.

Försök: Gör försöket och se åt vilket håll pappret buktar.

Diskussion

Ovanstående fungerar även om glaset är vattenfyllt till hälften från början och då uppstår FRÅGAN; Varför fungerar det? Locket av tex papper, buktar uppåt, men det fungerar även med en aluminiumskiva, som inte buktar synligt uppåt. Dessutom, vad händer med det trycket som fanns (gavs) av den innestängda luften, när glaset vänds? Vi kan ju inte prata om "horror vacuui" i det här läget. Jag har alltså ett halvfyllt vattenglas, med säg 1 bars lufttryck i och utanför glaset, jag lägger på ett lock, samma lufttryck under som ovanpå locket. Vänd glaset, luftbubblan hamnar överst. Locket buktar inåt och sitter kvar, men rimligen borde jag ha 1 bars tryck från den innestängda luften plus ”vattenpelaren”, eller så borde ”vattenpelaren” sjunka nedåt och minska trycket lite ovanför. /Ole Lundgren

Ole! Ditt resonemang låter korrekt, men det är det inte. Lufttrycket i luftbubblan är inte detsamma, då kan man inte få jämvikt. Om man antar att vattenpelaren är 1 dm, så behöver vi ändra lufttrycket med bara 1% för att kompensera för vattenpelaren. Detta sker dels genom att pappret buktar ut lite eller att lite luft och/eller vatten läcker ut när man vänder glaset. Detta märks nästan inte eftersom det rör sig om en så liten korrektion.

Det finns också en annan effekt som kan hjälpa till med att hålla vattnet uppe: adhesion. Adhesion är klibbighet mellan två medier. Adhesion varierar mycket med mediernas egenskaper, men för vissa kombinationer kan adhesionen bidra.

Jag har utfört lite försök med en liten PET-flaska och ett plastlock. Adhesionen mellan plasterna är liten så denna effekt kan man bortse ifrån.

För det första kan man observera att ju mindre luft man har i flaskan, desto bättre hålls locket fast. Det är precis vad man väntar sig: mindre luftbubbla kräver en mindre volym för att ändra lufttrycket tillräckligt. Med 1/3 vatten och 2/3 luft är det svårt att få locket att fastna.

Slutligen stack jag hål i botten av flaskan. Vattnet rann då naturligtvis ut eftersom undertrycket i luftbubblan försvann. /Peter Ekström
/GO/lpe

Se även fråga 10835

Nyckelord: lufttryck [19];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7353 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-01-22 11:42:47.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.