Millainen kupla nousee nopeimmin?
Pumppaa kuplia putkeen ja tarkkaile niiden nousua.
Suuret kuplat nousevat pieniä nopeammin.
Paine nesteessä kasvaa alaspäin mentäessä. Nesteen kappaleen ylä- ja alapintaan kohdistavien paineiden ero aiheuttaa kappaleeseen nosteen. Myös ilmakupla on tässä mielessä kappale. Noste nostaa kuplan pintaan, koska ilma on kevyempää kuin neste.
Neste vastustaa siinä olevien kappaleiden liikettä. Ilmiö on nimeltään väliaineen vastus. Väliaineen vastuksen suuruus riippuu mm. kappaleen nopeudesta, poikkipinta-alasta ja nesteen viskositeetista.
Putkessa olevan silikoniöljyn viskositeetti eli sitkoisuus on suuri. Siksi kuplat nousevat hitaasti.
Suuret kuplat nousevat nopeammin kuin pienet, koska kuplan nostevoima on verrannollista kuplan tilavuuteen ja väliaineen vastus sen poikkipinta-alaan. Kun kuplan koko suurenee, tilavuus kasvaa suhteessa enemmän kuin poikkipinta-ala.
Silikonissa kuplat saavuttavat pian rajanopeutensa. Sen jälkeen samankokoiset kuplat kohoavat yhtä nopeasti. Jos iso kupla saa kiinni ja ”nielaisee” pienemmän, niin syntynyt isompi kupla on taas hetken kiihtyvässä liikkeessä.
Sana viskositeetti juontuu latinankielisestä sanasta "viscum album " (misteli). Mistelipuun marjoista saadulla paksulla liimamaisella nesteellä on pyydystetty puiden oksille laskeutuvia lintuja.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti