FyzWeb  články
Novinky Kalendář Články Odpovědna Pokusy a materiály Exkurze Výročí Odkazy Kontakty


Licence Creative Commons (Uveďte autora - Nevyužívejte komerčně - Zachovejte licenci)
Tančící kapky vody2002-03-18 

Co se stane s kapkou vody na rozžhavené plotýnce? Možná jste třeba při topení v kamnech na chalupě zjistili, že se kapky dovedou na rozžhavené plotně pohybovat jako kulečníkové koule. Jak to, že se rychle neodpaří? Je to proto, že se mezi kapkou a rozžhaveným povrchem neustále tvoří vrstvička páry, která kapku nadnáší, a ta se pak s malým třením pohybuje - klouže - nad povrchem plotny. Tvořící se pára kapku dále izoluje, a ta se pak vypařuje pomalu pouze prosřednictvím tvorby "parového polštáře" pod sebou.

Není to však jediný zajímavý jev, který jsme pozorovali. Z normální plotýnky kapka po krátké chvíli "uteče". Naše plotýnka však měla okraje, takže kapka na ní musela zůstat. Navíc byl povrch plotýnky hladký a mírně se uprostřed prohýbal. Kapka tedy měla tendenci zůstávat právě ve středu. Zpozorovali jsme, ze se kapka brzy rozkmitá a roztočí a začnou vznikat krásné pravidelné obrazce - jako třeba hvězdice na našich obrázcích. Ty jsme častěji pozorovali u menších kapek, kde se objevovaly složité rezonanční módy. Jde zřejmě o skládání různých pohybů kapky (kmity a rotace), kdy v případě celistvých násobků frekvencí vznikne pravidelný pohyb, jenž vnímáme jako mnohocípé hvězdice či překrývající se elipsy. Otázkou je, proč jsou právě pravidelné obrazce tak stabilní, že je lze dostatečně dlouho pozorovat.

     

Obdobný pokus jsme zkusili s kapkami lihu, a pak také v kombinaci s kapkami vody zároveň. A zde nás čekalo další překvapení! Kapky lihu se dokázaly od kapek vody odrážet! Než si přečtete proč tomu tak je, zkuste se sami zamyslet. Nejlépe se nám to dařilo, když jsme na plotýnce nejdříve po jistou dobu nechali levitovat kapku vody,a líh přidali až po chvíli. Proč? Líh má nižší teplotu varu než voda, a tak kapka vody na plotně může mít vyšší teplotu než kapka lihu. Při styku obou kapek může dojít k odpaření lihu na jejich rozhraní, a kapky se nespojí, ale odrazí se od sebe! Kapka vody se tak vůči kapce lihu chová jako plotýnka. Tolik náš návrh na vysvětlení.

     

Pozor, budete-li chtít pokus doma zopakovat, je třeba mít plotýnku vyhřátou na vysokou teplotu - kolem 300 stupňů, její povrch dále musí být hladký, aby se neporušil tvar kapky. Také asi nebude úplně jednoduché najít vhodnou plotýnku či vařič. Pokusy o zopakování jevu na jiných plotýnkách jsme zjistili, že jsme měli štěstí a narazili na plotýnku s drobnou vadou - běžně jsou totiž tyto vařiče úplně rovné a kapky nezůstávají v jejich středu. Proto se asi budete muset spokojit jen s našimi obrázky. Pokud přijdete na jednodušší způsob, jak provést daný experiment, rádi vaši metodu zveřejníme!

(jq,jb 18.3.2002)




Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: