Spørg Læserne: Hvorfor falder mælk i todimensionelle bølger?


Spørg Læserne

I 'Spørg Læserne' kan du stille spørgsmål om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og lader de klogeste hoveder svare: ing.dk's læsere.

Nu kan du også udfordre dine venner med ekspert-spørgsmål fra Scientariet i Ingeniørens Facebook-quiz "Så ka' du lære det!".

Klik for at deltage i quizzen og test dine venner.

Dokumentation

Af Julie Maria Callesen, mandag 19. sep 2011 kl. 14:53

Christian Olesen spørger:

»Jeg har, siden jeg havde fysik på A-niveauet i gymnasiet, undret mig over, hvorfor mælk (og andre væsker) falder i '2-dimensionelle' bølger, når man hælder fra kartonen/kanden eller bare tænder for vandhanen? Dvs. vandet falder som en guirlande eller en ankerkæde.



Jeg har ikke kunnet finde et fornuftigt svar endnu, men har dog kunnet observere, at bølgelængden hhv. stiger og falder, når man hælder hurtigere og langsommere.«

Vi lægger spørgsmålet ud til jer læsere. Har du et godt bud på et svar? Så skriv det i debatten nedenfor. Vi følger alle jeres gode bud i debatten.



19. sep 2011 kl 16:09

Anders Jakobsen

Overfaldespænding?

Det første man må spørge er hvorfor vædsker overhovedet falder i en stråle. Det må være på grund af overfladespændingen. Når den så lejlighedsvis falder som en ankerkæde (for det er jo ikke altid), så må det være en kombination af forskellig udgangsvinkel på vædsken (som prøver at sprede strålen ud) og overfladespændingens “samlende” kraft, der accelererer de enkelte vandmolekylers bevægelse indad igen, indtil de når det modsatte yderpunkt osv. Jo længere en stråle er, jo mere sandsynligt er det også at den brydes op, hvilket kunne tyde på at den nedadaccellerende vædske på et tidspunkt får så meget fart på, at overfladespændingen ikke er nok til at holde vædske samlet i en stråle.

Og der er en stor sandsynlighed for at jeg taler ud af numsen, da jeg jeg kun har haft fymi (fællesfag for fysik og kemi på C niveau på HF) i tidernes morgen, så jeg ser frem til om andre har bedre bud ;)


19. sep 2011 kl 16:11

Christian Buhl Sørensen

Re

Hvis man ser på et udsnit (2d), giver det god mening at der er bølger i den 3. dimension. Der er naturligt ikke plads til at det samme volumen kan være på mindre plads. Og de må også være forskudt 90 grader, som man kan se.

Men er det så overfladespændingen der giver de kræfter der får det til at trækkes sammen?


22. sep 2011 kl 14:35

Anders Würtz

Overfaldespænding

Man kan i hvert fald teste Anders' hypotese ved at tage mælk eller vand og tilsætte ethanol eller sæbe for at få overfladespændingen til at flade drastisk.
At tilsætte et par ml flydende håndsæbe til en halv liter mælk burde ændre resultatet fuldstændigt, hvis overfladespændingen er svaret.

Man burde få nogen der ved noget om hydrodynamik til at svare på dette spørgsmål. Erik Damgaard Christensen eller Jacob Hjelmager Jensen fra DTU burde kunne svare på det spørgsmål...
Jeg syntes Ingeniøren burde kontakte dem, og høre om de har et hydrodynamisk bud...


22. sep 2011 kl 18:48

Lasse Dessau

Google er din ven ;)

Prøv at google "Plateau–Rayleigh instability".


22. sep 2011 kl 19:52

Carsten Scherrebeck Møller

Kig på billedet

Hvad får strålen til at opføre sig sådan? Det skyldes vinklerne som hver eneste molekyle bevæger sig i, på vejen i retning af åbningen i kanden, og ud igennem åbningen, hver molekyle medbringer sin egen inerti og retning, forsøger at bevare den, og kan ikke, fordi åbningen er for snæver til at det kan lade sig gøre. Nogle af molekylerne når ikke at opleve nogen særlige gnidningsmodstand, andre bliver generet af hinanden eller af åbningens kanter, dette danner turbulens, som er hvad vi ser og hører, når luftarter eller væsker forlader en åbning.

Hvis man anbringer en særlig "brandsluknings-dyse" på en udgang som en væske eller luftart skal igennem, da kan man neddæmpe på turbulens, opnå at væsken eller luften forlader dysen på en forholdsvis fin og ensartet og nemmere måde, måske flottere, mere lydløst. Turbulens er nu og da interessant at betragte, fraktaler, mønstre.


22. sep 2011 kl 19:53

Tyge Vind

Rotation


Yderligere en effekt som kan have betydning her:

Vædsken i beholderen kan roterer relativt svagt, man har drejet beholderen inden tapning eller der findes en hindring, som ved udstrømningen skaber en rotation, som bevares og forstærkes i den smallere stråle.

Forholdene er kendt og frygtet i udløb gennem vinkelventiler, hilser Tyge


23. sep 2011 kl 08:28

Danny Henriksen

hastigheden, formen, kurven og tryket

Ser det på denne måde.
Når man starter med at hælde, har alt mælken næsten samme hastighed, og vil i forhold til denne helst danne en blød kurve ud af beholderen, men det nederste bliver forsøgt tvunget til en skarpere kurve af trykket/tyngdekraften fra det overliggene mælk. Det går ikke, og det nederste vil tvinge det øverste ud til siderne.
På den måde beholder alle deres bløde vinkel, men det øverste opnår hurtigere det lodrette fald og vil derfor bevæge sig en smule hurtigere end det nederste.
Nu har vi så tre strømme og imellem dem vil der komme to hvivler som overfladespændingen vil tvinge sammen indtil de udligner hinanden, eller lander i glasset, som på billedet.


26. sep 2011 kl 21:48

Troels Gripping

som på billedet

Som på billedet, kan jeg lige tilføje at meget mælk og andet der hældes ud af noget og skaber de mest forunderlige sprial mønstre på billeder er SNYD.
Et simpelt trick med at styre strålen, med to stykker stål tråd.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto