FYSIKbasen.dk - Den danske database for pædagogiske undervisningsforsøg til fysiklærere
Forside Nyheder Forsøg Om siden Kontakt English
Gå en side tilbageUdskriv dette forsøgForetag ny søgning

rød pilVanddråber og overfladespænding

Forsøg nr.: 95
Formål: At demonstrere overfladespænding i en vanddråbe.
Resume: En vanddråbe hældes på en ny og ubrugt karklud. Vandet opsuges ikke. En tændstik dyppes i opvaskemiddel, hvorefter tændstikken berører vanddråben, der straks forsvinder ind i karkluden.
Nøgleord: Coulombs Lov, elektriske felter, statisk ladning, kræfter, atomfysik, overfladespænding, væskestatik.

Beskrivelse:

En vanddråbe er rund på grund af overfladespændingen (se teksten i referencerne). Dette kan man se, hvis man for eksempel placerer et par vanddråber på et vandskyene underlag. Man kan for eksempel bruge et plastikchartek. Hvis man let berører dråben med en tandstikker, der er dyppet i opvaskesæbe, vil den kugleformede dråbe "sprænges", og vandet flyder ud. Sæben ødelægger nemlig overfladespændingen, og forsøget svarer lidt til at sprænge en ballon med en nål.

Hæld nu et par dråber vand på en helt ny karklud. Nye karklude har som regel meget svært ved at opsuge den første fugt, og derfor bliver dråberne liggende oven på karkluden.

Tag nu en tændstik eller en tandstikker og dyb den i opvaskesæbe eller sulfo. Lad tændstikken med sæbe berøre den ene vanddråbe. Dråben trænger omgående ind i karkluden

Vanddråbe trænger ind i en ny, ubrugt karklud, hvis den berøres af en tandstikker, der er dyppet i opvaskesæbe
En vanddråbe vil typisk bare lægge sige oven på en ny, ubrugt karklud. Hvis den berøres af en tandstikker, der er dyppet i opvaskesæbe, trænger dråben straks ind i kluden.

Sæbe formindsker altså vands overfladespænding, så vandet lettere befugter de ting, det kommer i kontakt med.

Udstyr til at lave forsøget med en vanddråbe på en karklud
Udstyr til at lave forsøget. En vanddråbe placeres på karkluden med en pipette. En tandstikker dyppes i opvaskesæbe, hvorefter dråben let berøres. Dråben trænger straks ind i kluden (se filmen i referencerne).

Spørgsmål og svar:

Hvad gør jeg, hvis karkluden opsuger vandet med det samme?

Hvis karkluden er helt ny og ubrugt, og den alligevel opsuger vanddråben øjeblikkeligt, skal du finde en anden type karklud. Producenterne af karkludene vil ofte forsøge at gøre kludens sugeevne så stor som muligt, og enkelte klude vil med det samme være god til at opsuge vand. Det gælder for eksempel for de billige engangskarklude i stærke farver (gul, rød, blå), som kan købes i de fleste supermarkeder. Prøv dig frem med forskellige typer karklude.

Udstyr og materialer:

grøn pil Vand
grøn pil Koncentreret opvaskemiddel
grøn pil Karklud

Referencer:

grøn pilOverfladespænding
grøn pilQuick Time film af dråbe på karklud (3,32 MB).
grøn pilQuick Time film af dråbe på plastikchartek (641 KB).
grøn pilE.K. Chapin: "The Strange World of Surface Film", The Physics Teacher 4, 271 (1966). (Stor generel artikel om overfladespænding med forslag til forsøg.) (http://scitation.aip.org/tpt)
grøn pilR.D. Edge: "A Pointed Demonstration of Surface Tension", The Physics Teacher 29, 414 (1991). (http://scitation.aip.org/tpt)
grøn pilR.J. Ondris-Crawford and L.R. Hilliard: "It's All on the Surface", The Physics Teacher 35, 100 (1997). (Større artikel om overfladespænding med forslag til flere forsøg.) (http://scitation.aip.org/tpt)

PIRA DCS: 2A10.00 (Væskemekanik: Overfladespænding) Hvad er PIRA DCS?

Opdateret: 16.06.2005