Warum läuft das Wasser am Glasrand runter?
Hey also ich hab ne Frage zu Physik. Und zwar: Warum läuft das Wasser am Glasrand runter wenn man es langsam ausschüttet?? Und warum nicht wenn man es schnell ausschüttet??
LG ♥
5 Antworten
Da kommen zwei Effekte zusammen:
Zunächst wird beim schnellen Ausschütten der Neigungswinkel des Gefäßes flacher. Wenn ich nun die beiden Kräfte Schwerkraft und Adhäsionskraft (Anhangskraft der Flüssigkeit an der Glaswand) vergleiche, dann vergrößert sich der Winkel bei den Wirkungsrichtungen beider Kräfte: Beim langsamen Ausschütten steht das Glas steil, die Schwerkraft wirkt weitgehend in der Richtung der absteigenden Glaswand, der Wasserstrahl kann an der nahen Glaswand durch die Adhäsion um einige Millimeter abgelenkt werden. Beim schnellen Ausschütten liegt der Abluss tiefer als der Boden des Glases. Der Weg entlang der Glaswand würde aufwärts führen. Dieser Flussrichtung wirkt die weitaus stärkere Schwerkraft entgegen.
Weiterhin vergrößert sich beim schnellen Ausschütten die Geschwindigkeit des Wasserstrahls. An der Kurve beim oberen Glasrand vergrößert sich damit die Massenträgheit in vertikaler Richtung. Die Flüssigkeit wird vom der Glaswand weg beschleunigt. Damit ist sie schnell außer Reichweite der Adhäsionskraft.
weil beim langsam fließenden Wasser die Adhäsionskräfte zwischen Gaswand und Wasseroberfläche gegenüber den Kohäsionskräften im Wasser überwiegen, bei schnellem Ausgießen hingegen werden diese durch die Strömungsenergie - beschleunigt vo der Gravitation - überwunden.
Man kann die Adhäsion auch zum Abwärtsfließen nutzen, wenn man das Wasser entlang eines Glas- oder Metatllstabs entlang senkrecht nach unten laufen lässt, dann wirken Adhäsion und Gravitation zusammen. Grundlegendes Handwerkszeug eines jeden Chemielaboranten und Barkeepers.
Eine weitere Möglichkeit, Adhäsion gar nicht erst aufkommen zu lassen, ist das Einfetten des Glasrandes an der Ausgussstelle. Dann ist durch den hydrophoben Effekt die Wirkungskette unterbrochen, auf das Wasser wirkt die Gewichtskraft senkrecht nach unten.
Das Wasser läuft am Glasrand herab wenn man langsam schüttet, weil die Adhesionsskraft gross genug ist um das Wasser am Glas "fest zu halten". Wenn man schneller kippt, das reisst der Wasserstrom ab, weil die Schwerkraft, die das Wasser ja nach unten zieht, grösser ist als die Adhesionskraft.