Oberflächenspannung

[Ulrich Bassler]

Ich habe eine Problem.

Für den Deutschunterricht habe ich eine Versuchsbeschreibung in einem
Sprachbuch gefunden, die ich mit meiner Klasse gerne bearbeiten würde.
Da meine Physik-Kenntnisse eher marginal sind, und um Fragen meiner
Schüler richtig beantworten zu können, bin ich auf Tipps vonm Profis
angewiesen.

Der Versuch:

Schüssel mit Wasser, darauf schwimmt ein bootförmiges Kartonstück. Wenn
man nun dicht hinter dem stumpfen Ende des Kartons etwas Spülmittel
tupft, dann bewegt sich das "Boot" relativ flott vorwärts.

So weit, so gut. (Für Deutsch reicht das)

Meine Frage (und sicherlich auch die meiner Schüler): Warum?

Xpost und fup2

Uli, dessen Kollegen aus der naturwissenschaftlichen Fakultät bei der
heutigen Diskussion im Lwehrerzimemr nur wüste Vermutungen beitragen konnten

[Michael Dahms]

Post by Ulrich Bassler
Schüssel mit Wasser, darauf schwimmt ein bootförmiges Kartonstück. Wenn
man nun dicht hinter dem stumpfen Ende des Kartons etwas Spülmittel
tupft, dann bewegt sich das "Boot" relativ flott vorwärts.
So weit, so gut. (Für Deutsch reicht das)
Meine Frage (und sicherlich auch die meiner Schüler): Warum?

Einfachstes Bild: Das Wasser zieht am Kartonstück ursprünglich in alle
Richtungen gleich stark, so daß es sich nicht bewegt. Das Spülmittel
reduziert die Oberflächenspannung am hinteren Ende und damit die Kraft,
mit der das Wasser am Kartonstück zieht. Aber vorne wird ja noch gezogen ...

Michael Dahms

[Peter Niessen]

Post by Michael Dahms

Post by Ulrich Bassler
Schüssel mit Wasser, darauf schwimmt ein bootförmiges Kartonstück. Wenn
man nun dicht hinter dem stumpfen Ende des Kartons etwas Spülmittel
tupft, dann bewegt sich das "Boot" relativ flott vorwärts.
So weit, so gut. (Für Deutsch reicht das)
Meine Frage (und sicherlich auch die meiner Schüler): Warum?

Einfachstes Bild: Das Wasser zieht am Kartonstück ursprünglich in alle
Richtungen gleich stark, so daß es sich nicht bewegt. Das Spülmittel
reduziert die Oberflächenspannung am hinteren Ende und damit die Kraft,
mit der das Wasser am Kartonstück zieht. Aber vorne wird ja noch gezogen ...

Schönes Bild
Leuchtet auch ein. Dann müsste das Bötchen gut mit Wachs oder Fett
eingerieben rückwärts schwimmen?
Hm.
Physik = Erfahrungswissenschaft also ausprobieren.

[Ulrich Bassler]

On Wed, 22 Mar 2006 21:56:25 +0100, Peter Niessen

Post by Peter Niessen

Post by Michael Dahms
Einfachstes Bild: Das Wasser zieht am Kartonstück ursprünglich in alle
Richtungen gleich stark, so daß es sich nicht bewegt. Das Spülmittel
reduziert die Oberflächenspannung am hinteren Ende und damit die Kraft,
mit der das Wasser am Kartonstück zieht. Aber vorne wird ja noch gezogen ...

Schönes Bild
Leuchtet auch ein. Dann müsste das Bötchen gut mit Wachs oder Fett
eingerieben rückwärts schwimmen?
Hm.
Physik = Erfahrungswissenschaft also ausprobieren.

Natürlich habe ich das ausprobiert. man "gründliche Vorbereitung"

Die Frage war einklich nach dem Grund.

Uli

[Ulrich Bassler]

On Wed, 22 Mar 2006 21:31:20 +0100, Michael Dahms

Post by Michael Dahms
Einfachstes Bild: Das Wasser zieht am Kartonstück ursprünglich in alle
Richtungen gleich stark, so daß es sich nicht bewegt. Das Spülmittel
reduziert die Oberflächenspannung am hinteren Ende und damit die Kraft,
mit der das Wasser am Kartonstück zieht. Aber vorne wird ja noch gezogen ...

Danke. Einfach, schüler- und kollegengerecht.

Uli

[Wolfgang Kouker]

Tach Uli,

Post by Ulrich Bassler
Schüssel mit Wasser, darauf schwimmt ein bootförmiges Kartonstück. Wenn
man nun dicht hinter dem stumpfen Ende des Kartons etwas Spülmittel
tupft, dann bewegt sich das "Boot" relativ flott vorwärts.
So weit, so gut. (Für Deutsch reicht das)
Meine Frage (und sicherlich auch die meiner Schüler): Warum?

Mein Füsickbuch (Standardwerk Gerthsen) gibt etwa folgende
Auskunft: Molekuele einer Fluessigkeit ziehen sich gegenseitig an
(da steht Molekularkraefte nicht Gravitation). Innerhalb der
Fluessigkeit heben sich die Kraefte auf, an der Oberflaeche wirkt
eine Nettokraft nach innen, es gibt keine anziehenden Molekuele
aussen (die Oberflaechenspannung). Beispiel:
Fluessigkeitsoberflaechen minimieren sich ohne sonstige Kraefte.

Bei "ohne Spuelmittel" werden demnach alle Raender des Pappbootes
gleichmaessig "ins Wasser gezogen". Wird im Heck Spuelmittel
zugegeben, verringert sich dort die Oberflaechenspannung, der Zug
des Hecks nach hinten ist kleiner als der Zug des Bugs nach vorn.
Folge: Der Dampfer setzt sich in Bewegung.

Post by Ulrich Bassler
Uli, dessen Kollegen aus der naturwissenschaftlichen Fakultät bei der
heutigen Diskussion im Lwehrerzimemr nur wüste Vermutungen beitragen konnten

Na, das sollte mal an der Penne meiner Soehne geschehen...

;-) Wolfgang

[Hendrik van Hees]

Post by Wolfgang Kouker
Na, das sollte mal an der Penne meiner Soehne geschehen...
;-) Wolfgang

Hm, mich würde interessieren, was Du dann tun würdest. Ich habe auch
versucht, meinem Mathematiklehrer zu vermitteln, was eine stetige
Funktion ist und wie man den Fundamentalsatz der Analysis ordentlich
beweist. Es war völlig vergeblich verschwendete Energie. Der Mann war
völlig lernunfähig ;-).

[Wolfgang Kouker]

Tach Hendrick, ;-)

Post by Hendrik van Hees
Hm, mich würde interessieren, was Du dann tun würdest. Ich habe auch
versucht, meinem Mathematiklehrer zu vermitteln, was eine stetige
Funktion ist und wie man den Fundamentalsatz der Analysis ordentlich
beweist. Es war völlig vergeblich verschwendete Energie. Der Mann war
völlig lernunfähig ;-).

Ich kann dummerweise nur was positives aus dem Physikunterricht
meines Sohnes (Klasse 11) berichten:

Sohn: Papa, wie geht das mit dem elastischen Stoss

Ich: Ist doch einfach, Impuls- und Energieerhaltung bringen 2 Gln
fuer 2 Unbekannte. Muttu koennen.

Sohn: Enegieerhaltung - kenn ich nicht...

Ich: Quatsch, Du hast nur wieder gepennt

Formel hingeschrieben, kein aha Erlebnis, ich war ziemlich sauer
auf den Pennbruder.

Buch aufgeschlagen (Metzler Physik). Grosses Staunen. Da steht
der elastische Stoss doch tatsaechlich ausschliesslich mit dem
Impulssatz und so einer glaubensaehnlichen Zusatzbedingung etwa
so: "Es laesst sich zeigen, dass sich die Geschwindigkeiten rel
zum Schwerpunkt massengewichtet austauschen".

Grosses Gelaechter, Familienfriede gerettet, Pruegelknabe Schule.

Schule angerufen, Lehrer ruft zurueck und lacht gleich mit: Die
Jungens sollten mal ins Gruebeln kommen auf die Nase fallen, um
zu sehen, dass es so nicht geht. Das Buch war dann kein Thema
mehr...

2 Wochen spaeter sah ich Filius dann verzweifelt ueber Impuls-
und Energiesatz gebeugt. Ich hab ihn damit sitzen lassen.

;-) Wolfgang

[Bodo Mysliwietz]

Post by Ulrich Bassler
Uli, dessen Kollegen aus der naturwissenschaftlichen Fakultät bei der
heutigen Diskussion im Lwehrerzimemr nur wüste Vermutungen beitragen konnten

Lol - war übrigens in den vergangenen Tagen im TV:
http://www.kopfball.de/arcflm.phtml?kbsec=arcflm&selFilm=585