Folyadékok és gázok mechanikája » Hidrosztatikai kísérlet két kémcsővel

Média

Filmek

Jelenség leírása

A nagyobbik kémcsőbe öntsünk vizet, tartsuk függőlegesen, és illesszük bele a kissebbiket. Várjuk meg, hogy a kisebb kémcső stabilan ússzon a nagyobban, majd fordítsuk meg a rendszert. A kisebb kémcső nem esik ki, sőt fokozatosan felúszik a nagyobban, miközben abból vizet szorít ki.

Összeállítás

A nagyobbik kémcsőbe öntsünk vizet, tartsuk függőlegesen, és illesszük bele a kissebbiket. Várjuk meg, hogy a kisebb kémcső stabilan ússzon a nagyobban, majd fordítsuk meg a rendszert.

Eszközök

Egymásba illeszthető kémcsövek, üvegkád., víz

Magyarázat

125. Hidrosztatikai kísérlet két kémcsõvel

Válasszunk két olyan kémcsövet, hogy a nagyobba éppen beleférjen a kicsi, de ne szoruljon meg, hanem szabadon mozoghasson benne. Töltsük meg a nagy kémcsövet vízzel, tegyük bele a kicsit, és várjuk meg, amíg beáll az úszás állapota. Ilyenkor a nagy kémcsõben, mint egy tóban úszik a kicsi, mint egy hajó. Ezek után fordítsuk meg a nagy kémcsövet, és figyeljük meg, hogy a kis kémcsõ nem esik ki belõle, sõt ahogy víz csepeg ki a nagy kémcsõbõl, úgy emelkedik fel a kicsi. Ahogy a csepegés egyre gyorsabb, ugyanúgy a kis kémcsõ felúszása, felfelé emelkedése is egyre gyorsabb.

A jelenséget a hidrosztatikai nyomás alapján magyarázhatjuk meg. Közönséges úszás esetén az úszó test alján a hidrosztatikai nyomás hozzáadódik a légnyomáshoz, és a kialakuló felhajtóerõ egyensúlyt tart az úszó testre ható nehézségi erõvel. Kísérletünkben szokatlan módon a folyadék (a víz) a felszíne felett található, ezért a hidrosztatikai nyomás nem hozzáadódik, hanem levonódik a légnyomásból. Tehát a kis kémcsõ belsejében légköri nyomás van, felette viszont a légköri nyomásnál kisebb a nyomás. Ez úgy lehetséges, hogy a felületi feszültség a két kémcsõ közötti szûk gyûrûben stabilizálja a folyadék felszínét (legfeljebb lassú csepegést enged meg). Ha a nyomáskülönbség elegendõen nagy, akkor a kis kémcsõre eredõ felfelé mutató erõ hat, ami felfelé mozgatja a kis kémcsövet, kiszorítva a nagy kémcsõbõl a vizet. Végül a két kémcsõ között annyi folyadék marad, hogy erõegyensúly álljon be, a csepegés megszûnik, a felhajtóerõ pontosan ugyanúgy megegyezik a nehézségi erõvel, mint a közönséges úszás esetén.


Szerzők

  • Baranyai Klára
  • Honyek Gyula

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Fizika, középiskolai tankönyvsorozat a Műszaki Kiadó gondozásában Szerzők: Gulyás János, Honyek Gyula, Markovits Tibor, Szalóki Dezső, Tomcsányi Péter, Varga Antal
  URI STRING  
/show/125/F-B-G
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
609,832 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0013
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0112
Total Execution Time  0.0125
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0006   INSERT INTO `sessions(`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('cb1ce7c92aaafc7112740bce968c3764''3.239.233.139''CCBot/2.0 (https://commoncrawl.org/faq/)'1610742187) 
0.0006   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM 
(`categories`) 
0.0007   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '125' 
0.0011   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywordsON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '125' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categoriesON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '125' 
0.0004   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '125' 
0.0005   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '125' 
0.0006   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authorsON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '125' 
0.0008   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_typeON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mdaON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '125'