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 1998-02-19

Svar:
Den delen av atmosfären du talar om kallas troposfären. Ordet kommer
av det grekiska verbet tropein, som betyder vända. Det är den del
av atmosfären där luften "vänder" upp och ner, alltså vi har vertikal cirkulation.
Man kan räkna på det där. Om man antar att det inte går åt något arbete
att transportera en luftmassa upp eller ner, kan man räkna ut hur
temperatur och tryck varierar med höjden. Det är ganska invecklat,
och resultatet stämmer inte riktigt med verkligheten. Det är nog
bättre att gå till ett tabellverk över den så kallade Standardatmosfären.
Länken nedan ger en Java kalkylator för en standardatmosfär.  
/KS/lpe 2000-03-23

Svar:
Lufttryck mäter man med en barometer. Den vanligaste typen
kallas aneroidbarometer. Den består av en lufttom plåtdosa.
Tjockleken varierar med lufttrycket. Avläsningen sker med en
hävstångsanordning. Den måste kalibreras (ställas in), och det gör
man med en kvicksilverbarometer. En sådan bär man knappast omkring, den har man på laboratoriet. En aneroidbarometer är liten
och behändig, så väderballongens höjd bestämmes med hjälp av lufttrycket
till ganska höga höjder (15 - 20 km).

Orden med fetstil kan du slå på i Nationalencyklopedin.
/KS 1999-10-18

Svar:
Experimentet verkar otroligt, men det funkar.
Låt oss analysera tryckförhållandena. Vid pappret är trycket i vattnet
lika med lufttrycket, ja på grund av ytspänningen är det till
och med lite högre. Då kan ju luften inte komma in. Vid glasets botten
är trycket lägre.

Fundera: Vad händer om man borrar ett litet hål i glasets botten?

Fundera: Glaset kan inte vara hur högt som helst. Varför?
/KS/lpe 1999-11-25

Svar:
Hej Anna! Ställ en våg under klassrummet. Stäng dörrar och fönster och pumpa ut all luften. Du kommer att se en ändring i utslag som motsvarar luftens vikt :-).

Nej, så enkelt är det inte. Det är inte alls lätt att direkt mäta luftens densitet. Att luften väger något är lättare att visa, se fråga 14454 och länkarna nedan.

Låt oss i stället försöka räkna ut densiteten från andra storheter som är lättare att mäta. Det är ofta så i fysik att något kan vara svårt att mäta direkt medan det kan vara lätt att beräkna med kända fysikaliska lagar och andra storheter.

Vi använder den allmänna gaslagen:

pV = nRT

p = trycket, V = volymen, n = antal moler, R = allmänna gaskonstanten,

T = absoluta temperaturen

Om m är massan gas och M gasens molekylvikt kan vi skriva gaslagen

pV = (m/M)RT

Eftersom densiteten r = m/V får vi

r = pM/(RT)

Normaltrycket är 1.01310⁵ Pa (N/m²), luftens molekylvikt (en blandning av 80% N₂ och 20% O₂) är 28.8. Normal temperatur är 20^oC = 293 K.

Gaskonstanten är 8315 J kmol^-1 K^-1. Vi får då

r = 1.01310⁵28.8/(8315293) = 1.20 kg/m³. Om klassrummet är 10103 = 300 m³, väger luften 3001.20 = 360 kg, alltså lika mycket som fyra manliga normallärare!
/Peter E 2007-02-28

Svar:
Det är så att man inte skall kunna nalla av glasspinnarna hela tiden :-).

Det är lufttrycket som håller igen dörren. Avkylningen av luften i frysen orsakar ett undertryck. Efter en stund (några minuter) utjämnas detta undertryck eftersom frysen inte är helt tät. Tryckutjämningen ger upphov till ett pysande ljud. Undertrycket ger upphov till en kraft som stänger dörren ordentligt.

Låt oss göra en uppskattning av hur stor kraften kan bli. Vi använder den allmänna gaslagen:

pV = nRT

p = trycket, V = volymen, n = antal mol, R = allmänna gaskonstanten,

T = absoluta temperaturen

Anta att rumstemperaturen är 20^oC och temperaturen i frysen är -20^oC. I gaslagen skall vi använda absoluta temperaturer, så temperaturerna blir T_rum=273+20=293 K och T_frys=273-20=253 K.

Vi kan skriva gaslagen som

p = (nR/V)T = konstantT

Om n är antal mol gas i frysen när dörren precis stängs, så är n och naturligtvis även V konstanta. Vi får

p_frys = konstantT_frys

p_rum = konstantT_rum

Varav följer

p_frys = (T_frys/T_rum)p_rum

Normaltrycket i rummet är ungefär 10⁵ Pa (N/m²) varför vi får

p_frys = (253/293)10⁵ = 86348 Pa

Undertrycket blir alltså 100000-86348 = 14000 Pa

Om dörrens yta är 1 m² så är alltså kraften från övertrycket hela 14000 N. Detta motsvarar en vikt på 1400 kg!

Detta låter ganska mycket (vi borde inta alls kunna få upp dörren), men vi har räknat lite väl optimistiskt. För det första hinner inte all luft i den kalla frysen bytas ut. Om vi har dörren öppen så länge att all luft bytts ut, kommer det i stället ta mycket lång tid att kyla ner luften, och rumsluft kommer att läcka in. Dessutom är handtaget placerat i kanten av dörren och inte i mitten. Hävstångslagen ger då att den erforderliga kraften blir hälften så stor.

En riktigt gammal horisontell frys ger inte stor effekt eftersom den kalla luften stannar i frysen - kall luft har ju högre densitet. En modern frys med plastbackar ger även den liten effekt eftersom ingen kall luft kommer in. En halvgammal öppen frys ger bäst effekt - den kalla luften formligen rinner ut när man öppnar dörren!

Enkelt experiment:

För att illustrera att kall luft ger undertryck: Sätt på korken på en tom PET-flaska och lägg flaskan i frysen. När flaskan är kall tar man ut den och lossar försiktigt på korken. Vad händer och varför?
/Peter E 2007-05-05

Svar:
Massa och vikt definieras i fråga [16048]. Din massa är alltså konstant, men din vikt (egentligen tyngd) kan variera. Tyngd är påverkan av tyngdkraften, så den påverkas inte av lufttrycket.

På grund av atmosfären tillkommer emellertid en lyftkraft enligt Arkimedes princip, se fråga [13509].

Mount Everest har höjden 8848 m. I länk 1 finns en kalkylator som bland annat beräknar atmosfärens densitet på olika höjd:

0 m - 1.225 kg/m³

8848 m - 0.478 kg/m³

Säg att du väger 60 kg. Eftersom densiteten hos en människa är nära 1000 kg/m³ är volymen 0.06 m³. Ändringen i lyftkraften blir

(1.225-0.478)0.06 kg = 0.0448 kg = 45 g

Du blir alltså 45 gram "tyngre" på Mount Everest.

Det finns ett par effekter till som påverkar nettoresultatet, (ökat avstånd till masscentrum och jordens rotation) men dessa är små jämfört med lyftkraften orsakad av atmosfären.
/Peter E 2016-12-07

Svar:
Hej Lovisa! Jag vet inte var din lärare fått det ifrån - det måste vara helt fel! Insekter har observerats på nära 10000 meters höjd (normalhöjd för trafikflygplan), se länk 1 nedan som verkar vara en trovärdig artikel. Intressant är att humlor tycks ändra sitt sätt att röra vingarna för att kompensera för det lägre lufttrycket.

Lyftförmågan hos flugans vingar i en gas bör vara proportionell mot densiteten. Vid normalt lufttryck är densiteten hos atmosfären vid havsytan (se länk 2) 1.22500 kg/m³ och på 100 meters höjd 1.21328 g/m³. Differensen blir 0.01172, dvs ungefär 1%. De normala variationerna i lufttryck (lågtryck/högtryck) är betydligt större, så flugan skulle inte kunna flyga vid lågtryck, vilket uppenbarligen inte är sant!
/Peter E 2020-03-15