Fórum: Hétköznapi fizika

Egy vázlatos ábra a pörgettyű mozgásáról.

A pörgettyű tengelye egy gyűrűhöz van rögzítve. A gyűrű a külső gömb vájatában kicsit lötyög. Ez teszi lehetővé, hogy a gyűrű a vájat bizonyos pontjaival érintkezve körbe forduljon.

Azt kellene megmagyarázni, hogyan lehet a pörgettyűt külső erőkkel gyorsítani!

Kedves Fórumosok!

Szeretnék bemutatni nektek egy érdekes eszközt. Engem nagyon elkápráztatott ez az egyszerű kis játék.

Neve ROLLER BALL. Sportboltokban kapható. Nekem egy barátom mutatta meg és kénytelen voltam venni egyet, mert nagyon megtetszett.

Egy műanyag henger acél tengelyen tud forogni. Ez egy átlátszó műanyag gömbbe van beágyazva, úgy, hogy a tengely a főkörön körbe tud fordulni.

Egy kis zsineggel be lehet pörgetni kb. 200-300 fordulat/percre, majd kézbe fogva és megfelelő írányban körkörösen mozgatva kb. 8000 ford/percre lehet bepörgetni a hengert.

Hát ezt kellene megmagyarázni!

Igen! Nyert! Azért a Hétköznapi fizika témát látogató hétköznapi emberek kedvéért még két mondatnyi magyarázatot hozzá kellene fűzni. Tehát galvánelem akkor keletkezik, ha két különböző fém merül elektrolitba. A mi esetünkben a villa és a fogtömésként használt amalgám a két fém, az elektrolit pedig a nyál.

Van még: a járda száraz időben szürke, esőben fekete. Miért?

Ez akkor van, ugye, ha tömés van a fogunkban, mert Galván-elem keletkezik, és az átfolyó áramot érezzük.

Szia Lórántfy!

Igen! Ez az! Szerintem is ez a helyes magyarázat.

Új kérdés: miért érzünk néha éles fájdalmat, ha villával egy falatot ételt a szánkba teszünk, és a villa hozzáér a fogunkhoz?

Szia Barek!

Akkor csak annyi az egész, hogy az első töltéskor a palack és a benne lévő levegő szobahőmérsékletű. Az első töltéskor a nívócső fölé kerülő levegő melegebb mint a palacba töltött csapvíz. Összerázáskor a viz lehűti a levegőt, csökken a nyomása, aztán cupp...

A második töltéskor már lehül a palack és a benne lévő levegő is, így a hideg vizzel való összerázás már nem tudja jelentősen hűteni. Nincs cupp.

Szia Lórántfy!

A kísérlet másodszor már nem sikerül. Most próbáltam ki. 1.Töltés 2.Rázás 3.Cuppanás 4.Teljes kiöntés 6.Gyors újratöltés 7.Rázás 8.Nincs számottevő cuppanás. Szerintem ez megdönti a levegő vízben oldódását, mint lehetséges magyarázatot.

Szia Barek!

Hát akkor az lehet, hogy összerázáskor a felül bentrekedt levegő nagy része beoldódik a vízbe, ez térfogatcsökkenéssel jár, lecsökken a nyomás és a tenyerünk mellett beáramló levegő okozza a cuppanást.

Szia Lórántfy!

A szoszi cuppanáshoz: válaszodból úgy tűnik fel, mintha a felrázás után a tenyér elvételekor kifelé igyekezne a levegő (pukkan), a valóságban azonban befelé igyekszik (cuppan). Odáig egyetértek, hogy a nívócső által kijelölt vállrészben kis túlnyomás keletkezik, de ebből meg csak az következik, hogy a vállrészt megfúrva, a beöntőnyílást szabadon hagyva a megfúrt részen levegőkiáramlást tapasztalnánk. Úgyhogy, szerintem, a kérdés meg nyitott: miért áramlik hevesen befelé a külső levegő a szosziba felrázás után?

P.S. talán van, aki nem tudja: a szódásszifon egy Hérón-labda.

Ugye ez a Leiden-Frost jelenség? Úgy emlékszem így nevezik. Itt igazából (szerintem) a magas hőmérsékletkülönbség a meghatározó. (Egyébként ezen a jelenségen alapul az is, hogy a folyékony nitrogént teljes elforralódás nélkül tárolhatjuk, hisz a folyadék saját gőzén lebeg a tárolóedényben.) Más... igaz ez sem hétköznapi, de miért van az, hogy, ha ebbe a folyékony nitrogénbe egy réztömböt teszünk, akörül a nitrogén, mielőtt felveszi a közös hőmérsékletet a réz, intenzívebb forrásba jön?

Ezzel már én is próbálkoztam egyszer. Szerintem nem az a trükkje, hogy ügyesen kell récsöppenteni a cseppet (azon kívül, hogy alacsonyról), hanem az, hogy a vizet előtte föl kell melegíteni (célszerűen egy kis edényben a főzőlap melegénél). Én csapvízzel csináltam, olaj nélkül.

Annakidején a gimiben nálunk még vaskájhák voltak, így télen szinte minden nap "tanulmányoztuk" ezt a jelenséget.

A forró fémre cseppenő víz egy kis része gőzzé alakul. A felfelé szálló gőz megemeli a vízcseppet és így el is szigeteli a forró felülettől. A cseppben erős az áramlás, ezzel hűti magát egy kicsit. A víz forráshője magas, így altart egy ideig, míg teljesen gőzzé alakul, mivel csak kis felületen kapja a hőt a forró gőzpárnán keresztül.

Ha a felület sima, akkor véletlenszerűen szaladgál. A felületen lévő bordázat megvezeti és akkor körbe-körbe szaladgál.

Ha elég forró a főzőlap, akkor nagyobb cseppet ráöntve kisebbekre szakad szét és azok futkosnak egy ideig a felületen.

Ha folyékony nitrogén kicseppen az asztalra - bár ez azért nem hétköznapi jelenség mifelénk - a cseppek hasonlóan viselkednek a sima asztallapon.

A légkörbe érkező fény szóródik a levegőben lévő gázmolekulákon. Ez a Rayleigh-szórás.

A szóródás hullámhossz függése olyan, hogy a rövidebb hullámhosszú (nagyobb frekvenciájú és energiájú) ibolya és kék színekre erősebb a szóródás, mint a sárgára és vörösre.

Tehát az ég pont azért kék, amiért a lemenő Nap színe vörös.

A erősebben szóródó fénysugarak kékre festik az eget. A lemenő Nap hosszan a légkörben haladó sugaraiból kiszóródó kék és ibolya miatt pedig vörösnek látjuk a Napot.

Már többször megfigyeltem az alábbi jelenséget:

Adott egy forró fém főzőlap, ami pl. befelé lejtett picit és koncentrikusan finoman bordázott volt. Ha ügyesen rácseppentettem egy kis vízcseppet, megesett, hogy nem párolgott el rögtön, hanem körbe-körbe szaladgált a bordák mentén, ha fújtam, vagy begurult középre, és meglehetősen sokáig egyben tudott így maradni. Szinte súrlódás nélkül siklott. Nem tudom, számított-e, hogy kicsit olajos volt-e a csepp, vagy csak tiszta vízből állt. Valahogy a gőzburka megvédte, vagy nagyon kis felületen érintkezett. (Ha csak úgy rácseppentettem vizet a lapra, az általában rögtön elpárolgott.)

Miért kék az ég és miért vörös a naplemente?

Szia Barek!

Jó a kérdés, mert a mai gyerekek nagy része, ha látott is már szódásszifont (továbbiakban szoszi), szét nem szedett, az biztos.

Sajnos a neten nem találtam szoszi metszetet, így gyorsan rajzoltam egy kerekített változatot.

A szosziban van egy rövidebb műanyag cső, úgy hívják, nívócső. Ez azért kell bele, hogy ne lehessen teljesen teletölteni vizzel, ui. akkor nem lenne helye a patronból beáramló CO2 gáznak.

Szóval amikor teletöltjük vízzel, akkor nem lesz tele, mert a nívócső miatt beszurul egy kis levegő, aminek a nyomása kicsit nagyobb mint a külső nyomás, hiszen van egy kis vízoszlop a csőben.

Ha befogjuk a nyílást és megrázzuk a szoszit a csőbe egy kis túlnyomásos levegő kerül és cupan egyet mikor elvesszük a tenyerünket.

A téma célja az lenne, hogy a hétköznapi életben környezetünkben megfigyelt érdekes jelenségekre próbáljunk magyarázatot találni a fizika segítségével. Szívesen látnám a hétköznapi embereket a problémák felvetésével és ötleteikkel és a komoly fizikus hozzászólókat is.

A bevezető kérdésem ez lenne: Miért cuppan a szódásszifon, amikor vízzel feltöltés után tenyerünkkel lezárva megrázzuk, majd elvesszük a tenyerünket?