by 
Τα όσα φαίνονται στο βίντεο ζητούν εξήγηση.
Για όλους τους φίλους που τους αρέσει να “ψάχνονται”.
Τα ερωτήματα:
Γιατί σχηματίζονται δαχτυλίδια χρωματισμένου νερού;
Γιατί το ένα πάει στον πάτο ενώ το άλλο μένει στη μέση;
Γιατί αυτό που πάει στον πάτο μόλις φτάσει μεγαλώνει απότομα;
Υ.Γ. Σας αποκρύπτω μια πληροφορία που αφορά στο δεύτερο ερώτημα, αλλά δεν θέλω να στερήσω την ευχαρίστηση σε κάποιον που θα καταλάβει και θα το εξηγήσει.
Πολύ ενδιαφέρον Σπύρο.
Το νερό στα δυο ποτήρια έχει την ίδια θερμοκρασία;
Καλημέρα Ηλία. Όχι δεν έχουν την ίδια θερμοκρασία. Εντόπισες ένα σημαντικό στοιχείο.
Τότε Σπύρο είναι σε διαφορετική θερμοκρασία και οι σταγόνες μελάνης(;). Το αριστερό δοχείο που η σταγόνα πηγαίνει πάτο και ανοίγει σαν δακτύλιος, πρέπει η σταγόνα να είναι πολύ κρύα και το υγρό στο δοχείο ζεστό,
Ενώ στο δεξί, κρύα η σταγόνα και το υγρό στο δοχείο μέτριας θερμοκρασίας .
Στο πρώτο, η κρύα σταγόνα, πάει πάτο, και επειδή δεν μπορεί να πάει παρακάτω, απλώνει μεγαλώνοντας την ακτίνα της.
Στο άλλο δοχείο, όταν πιάσει τη θερμοκρασία του υγρού η σταγόνα, δεν έχει λόγο να πάει σε χαμηλότερες θερμοκρασία, και δεν μεταβάλλει την ακτίνα.
Πρέπει επίσης η σταγόνα να είναι κάτι ..λαδερό, αφού δεν σκορπάει μέσα στο υγρό.
Δεν το έκανα σε πείραμα , ότι βλέπω από το βίντεο.
Καλημέρα Πρόδρομε. Η σταγόνες είναι ακριβώς ίδιες σε όλα τους και είναι νερό χρωματισμένο με χρώμα ζαχαροπλαστικής. Είσαι πάντως αρκετά κοντά. Σ' ευχαριστώ για την ενασχόληση.
Σκέφτομαι πως το χρωματισμένο νερό αριστερά μπαίνει σε νερό ζεστό, μικρότερης πυκνότητας. Η μάζα του χρωματισμένου νερού βρίσκει στην κάθοδο μια μάζα νερού μικρότερης πυκνότητας και κατηφορίζει πάνω της όπως μια πέτρα κατρακυλάει στην πλαγιά. Τα τμήματα κατηφορίζουν προς όλες τις κατευθύνσεις σχεδόν συμμετρικά. Έτσι σχηματίζουν δακτύλιο διότι ισαπέχουν από τον άξονα που ορίζει η διεύθυνση της αρχικής ταχύτητας.
Το νερό δεξιά δεν είναι τόσο ζεστό και το χρωματιστό νερό δεν έχει λόγο να κατέβει μια και έχει ίδια πυκνότητα με το περιβάλλον του.
Καλησπέρα Γιάννη. Για το αριστερό ποτήρι τα πράγματα είναι όπως τα είπες εσύ και ο Πρόδρομος. Δίνω μία διευκρίνηση. Η θερμοκρασία των στα γόνων είναι διαφορετική από οποιαδήποτε θερμοκρασία στα ποτήρια.
Καλησπέρα Σπύρο.
Η κατερχόμενη μάζα στο δεξί ποτήρι ανταλλάσσει θερμότητα με το νερό του περιβάλλοντος και αποκτά ίδια πυκνότητα πολύ σύντομα;
Οχι Γιάννη. Είναι πολύ μικρός ο χρόνος. Άλλωστε το ιδιο θα συνεβαινε και στο αριστερό.
Σπύρο, μήπως στο δεξί ποτήρι το νερό έχει θερμοκρασία 4 βαθμούς κελσίου;
Ηλία είσαι πολύ κοντά. Η πρόταση σου είναι εν μέρει σωστή. Χρειάζεται κάτι ακόμα.
καλησπέρα σε όλους
δεν το ήξερα αυτό το πείραμα
κάτι σε +4οC μου κάνει για την αριστερά σταγόνα και, ίσως και ζεστός ο πυθμένας
Αν το δεξί ποτήρι έχει θερμοκρασία 4ο Κελσίου, το νερό σε αυτή τη θερμοκρασία έχει τη μεγαλύτερη πυκνότητα.
Η σταγόνα έχει θερμοκρασία λίγο πιο μεγάλη, π.χ. 6ο Κελσίου. Επίσης, αφού περιέχει χρώμα ζαχαροπλαστικής, δηλαδή ζαχαρόνερο. Στη θερμοκρασία των 4ο Κελσίου, δεν έχουμε μεγάλη διαλυτότητα, οπότε παραμένει ''συμπαγής'', και μετέωρη σε κάποιο βάθος, χωρίς να αλλάζει ακτίνα.
Το γεγονός ότι δημιουργούνται δακτύλιοι, ενώ πέφτουν οι σταγόνες σε σχήμα οβάλ, πρέπει να οφείλεται σε στροβιλισμό λόγω ιξώδους, από την έξω μεριά προς το εσωτερικό του δακτυλίου. Η ροή αυτή δημιουργεί μεγαλύτερη πίεση από μέσα , από ότι έξω από το δακτύλιο, έτσι εμφανίζονται φυγόκεντρες δυνάμεις που αυξάνουν την ακτίνα των δακτυλίων, μέχρι να σταματήσουν οι στροβιλισμοί.
Το γεγονός ότι στο δεξί δοχείο, ο δακτύλιος σχεδόν ''ισορροπεί'' στο μέσο του δοχείου, μάλλον οφείλεται στον μηδενισμό της ταχύτητας καθόδου, στο μηδενισμό του στροβιλισμού και στο ότι αποκτά τη θερμοκρασία του νερού στην περιοχή, οπότε δεν έχει λόγο να ανοίξει ή να κατέβει.
Αυτή την εξήγηση δίνω. Ίσως αν έκανα το πείραμα, να έβλεπα και άλλες παραμέτρους που δεν φαίνονται στο βίντεο.
Μπράβο Σπύρο, μας έβαλες να ..σκεφτόμαστε!!!
Καλησπέρα σε όλους.
Αρκετά νομίζω σας ταλαιπώρησα.
Ο σχηματισμός των δαχτυλιδιών και η εξέλιξή τους είναι γνωστό φαινόμενο εδώ και δεκαετίες. Υπάρχει στο "πανηγύρι της φυσικής" προβλήματα 4.72 και 4.101 και η εξήγηση είναι περίπου αυτή που αναφέρει ο Πρόδρομος.
Βαγγέλη το πείραμα με το δακτύλιο να σταματά και να ισορροπεί σε κάποιο βάθος ούτε εγώ το έχω ξαναδεί. Πιθανόν να μην έχει ξαναγίνει. Και εμένα μου προέκυψε τυχαία πειραματιζόμενος για άλλο σκοπό.
Λοιπόν, το νερό στο αριστερό ποτήρι έχει θερμοκρασία περιβάλλοντος. Το νερό στο δεξιό ποτήρι ήταν νερό θερμοκρασίας πολύ κοντά στους 0 oC (συνυπήρχε με πάγο). Μετά από ένα – δύο λεπτά στο ποτήρι έχει διαμορφωθεί μια θερμοκρασιακή βαθμίδα από τον πάτο στην κορυφή με τη θερμοκρασία στον πάτο να είναι 4 οC και στην επιφάνεια περίπου 1 οC . Το χρωματισμένο νερό ήταν θερμοκρασίας λίγο πάνω από τους 4 οC με αποτέλεσμα η πυκνότητά του να είναι ίση με την πυκνότητα σε κάποιο ενδιάμεσο σημείο στο δεξιό ποτήρι. Έτσι στο αριστερό ποτήρι λόγω της σαφώς μεγαλύτερης πυκνότητας η κάθοδος είναι γρήγορη και ολοκληρωτική ενώ στο δεξιό φτάνει περίπου μέχρι το σημείο που το καθαρό νερό έχει την ίδια πυκνότητα, αν και διαφορετική θερμοκρασία. Είναι δηλαδή αποτέλεσμα της ανωμαλίας διαστολής του νερού.
Επανέλαβα πολλές φορές το πείραμα με διαφορετικές συνθήκες. Αν π.χ. το χρωματισμένο νερό έχει μεγάλη θερμοκρασία το δαχτυλίδι σχηματίζεται και σταματά σε βάθος μερικών χιλιοστών από την επιφάνεια όπου και διαλύεται.
Σας ευχαριστώ όλους που ασχοληθήκατε και ελπίζω να σας ήταν ευχάριστο.
Πάρα πολύ ωραίο Σπύρο … !!!!
Καλημέρα παιδιά.
Πολύ καλό!