Warum schwimmt ein Styropor Stück ein rohr hinauf?
Wir haben in der Schule ein Styropor Stück in den Wasserhahn gesteckt in dem sich so ein Tropfen gebildet hat, dann ist das Styropor Stück einfach entgegengesetzt der Schwerkraft nach oben geschwommen. Warum?
5 Antworten
Das ist der Auftrieb. Gleicher Effekt, wie wenn man ein Stück Holz oder eben Styropor unter Wasser drückt, dann schwimmt es wieder hoch. Styropor ist viel leichter als Wasser.
Das Interessante an diesem Experiment ist, dass es auch "vom Ende" einer Wassersäule her funktioniert.
Bedingung dafür ist, dass das Styroporstücklein auch unten vom Wasser umschlossen wird.
Und ich vermute, dass dafür die Oberflächenspannung des Wassers und die Benetzbarkeit des Styropors zwingende Voraussetzungen sind.
Das hat nichts mit der Masse, sondern mit der Dichte zu tun. Ein Stoff mit einer Dichte a schwimmt auf einer Flüssigkeit mit der Dichte b, wenn a<b. Wasser hat eine Dichte von etwa 1 g/cm³, wohingegen Styropor eine Dichte von etwa bis zu 0,06 g/cm³ besitzt und damit auf dem Wasser schwimmt. Damit wird das Styropor den höchsten Punkt der Rohrleitung erreichen.
Alternativer Ansatz:
Die Auftriebskraft (abhängig von Flüssigkeitsdichte) muss größer als die Gravitationskraft auf den Körper sein. (folgt aber auch aus dem 1.)
Styropor ist leichter als Wasser, steigt also auf (alternaiv kannst Du auch sagen, daß Wasser fließt um das Styropor herum nach unten, wobei es natürlich von der Schwerkraft getrieben ist). Dazu ist es egal, ob das Wasser in einem Gefäß oder einem Rohr steht.
Weil Styropor leichter ist als Wasser. Also sobald das Styroporstück von Wasser umgeben ist, fließt das Wasser am Styroporstück nach unten und schiebt dadurch das Styroporstück hoch.
Weil es eingeschlossene Luft enthält und somit leichter als das gleiche Volumen Wasser ist.