Kohvitopsi kukkumine

Kas kaaluta olekus saab vedelike hoidmiseks kasutada katkist anumat?

Vahendid:

  1. Stüroplastist tops
  2. Lai sügav ämber
  3. Kohv või tugevalt värvunud vesi

Protseduur:

1. Tee pliiatsiotsaga kohvitopsi alumisse osasse auk. Aseta sõrm augule ning täida tops kohvi või värvunud veega (kui kasutada värvunud vett, peab see olema tume).

2. Seisa ning hoia vedelikuga täidetud topsi sinu ette põrandale asetatud ämbri kohal. Võta sõrm augu eest ära ning näita õpilastele, et vedelik hakkab topsist välja voolama.

3. Pane sõrm tagasi augu ette ning ütle õpilastele, et lased topsil kukkuda. Lase neil kukkuvat topsi jälgida ning vaadata, kas august tuleb vedelikku välja. Nüüd lase topsil kukkuda, võttes sõrme augu eest ära.

Miks vedelik alguses august väljub?
Kas vedeliku väljumine oleks Kuul samasugune, kui kõik teised muutujad oleks samad?
Miks vedelik enam august ei väljunud, kui tops kukkus?
Mis juhtuks, kui eemaldada sõrm augult veidi varem kui tops kukkuma hakkab?
Kui seda sama vedelikuga täidetud topsi hoida satelliidil, kas siis tuleks august vedelikku välja? Kas oleks võimalik hoida vedelikku avatud topsis?

Selgitus Kui hoida vedelikuga täidetud topsi ühe koha peal, tõmbab gravitatsioon vedelikku allapoole, põhjustab vees rõhu suurenemise, ning vedelik väljub läbi augu. Kui tops kukub, siis vedelikus tekkinud rõhk kaob ning vedelik august ei välju. Kui hoida kõik muutujad samad ent viia tops Kuule, voolaks vesi topsist välja 1/6 korda aeglasemalt, sest Kuu gravitatsioon on ligikaudu 1/6 Maa gravitatsioonist. Kosmosejaamas ei väljuks topsis olevast august ega kukkuvast topsist üldse vedelikku, sest kõik kehad on kaaluta olekus. Sellises kallis seadmes oleks vedelikke äärmiselt keeruline lahtistes anumates hoida.