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Fliegende Löffel

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Von Jana G. und Pia Z.

Wolltest du schon immer einmal das teure Tafelsilber deiner Eltern, für ein Experiment verwenden? Dann nimm dir die Gold- oder Silberlöffel und probiere dieses Experiment aus.                                                                                                

Dafür brauchst du folgende Utensilien:  

  • 2 Löffel (am besten aus Gold/ Silber 😉) 
  • 1 Hand (am besten die, die nur als Deko dient) 
  • Schutzhelm/ Schutzbrille 

Bei möglichen Verletzungen:  

  • Kühlpad 
  • Überraschungsei als Aufmunterung  
  • Nun legst du die zwei Löffel in den folgenden Stellungen:  
Ein Bild, das drinnen enthält. Automatisch generierte Beschreibung
Ein Bild, das drinnen, Tisch enthält. Automatisch generierte Beschreibung

Jetzt musst du nacheinander bei jeder Lagerung auf den unteren Löffel mit der Hand draufschlagen. Wie in folgendem Video ersichtlich ist.

http://www.haberbauer.at/scienceblog/wp-content/uploads/2022/01/20211206_141524-1.mp4

Dabei  beobachtest du bei welcher Lagerung sich der obere Löffel am öftesten dreht. Nachdem wir die Versuche mehrmals ausprobiert haben, sind wir zu dem Schluss gekommen, dass sich bei uns der obere Löffel, wenn man sie so wie bei dem dritten Bild auflegt, öfter dreht als bei den Anderen. Als wir uns jedoch das Lösungsvideo zu dem Versuch angesehen haben, mussten wir mit schreck feststellen, dass unsere Löffel leider ihren eigenen Kopf haben ( im Video war das richtige Ergebnis Bild 1).  

Weil wir diesen schweren Schicksalsschlag nicht so hinnehmen wollten, haben wir die Versuche daraufhin wiederholt und alles versucht, um unser Ergebnis geradezubiegen😉 .  Aus Verzweiflung haben wir dann angefangen, die Löffel zu verbiegen, da uns aufgefallen ist, dass diese im Video nicht so stark gebogen waren, wie bei uns. Dadurch sind  wir auf das Ergebnis gekommen, dass sich bei dem 1. Bild der obere Löffel höher fliegt und sich schneller dreht, je gerader der Stiel des Löffels ist und je steiler die Schaufel.  

Die erste Methode ist am effektivsten, da der obere Löffel zwei Berührungsstellen mit dem anderen Löffel hat und somit mehr Schwung bekommt und höher fliegt. 

Unser Fazit ist, dass dieses Experiment sehr stark von der Form des Löffels abhängt. 

Yay, the water didn’t leak over the rim of my glass!

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Sarah Diregger

I was pouring a bottle of water into my glass and got distracted for a second. When I looked at the glass of water again, I was really shocked. The water was too much for the glass to hold, but it didn’t flow over on the table. There was this “bubble” of water above the rim of the glass. For the record, it looked really fascinating. So, I wanted to know why this was the case. Magic? Some antigravitational forces? God, having mercy on me, so I don’t have to get a napkin and wipe the table? Like any person in the modern days, I asked Mr. Google for help. He kindly explained to me what the actual, scientific reason was behind it. 

To prove the explanations, I also conducted my own experiment. All you need is a pipette, different sized coins, water and maybe some napkins to dry up your workspace afterwards.  

Ein Bild, das Text, drinnen enthält. Automatisch generierte Beschreibung

Then, using the pipette, I slowly dropped the water onto each coin and counted the drops. 

Type of coin Average amount of water drops 
2 Euro coin 41.3 
1 Euro coin 34.3 
20 Cent coin 34.3 
10 Cent coin 19.7 
2 Cent coin 20 
1 Cent coin 18.7 

Ok, so we’ve established that the amount of water drops depends on the surface area of the coin, but what causes the “bubble” on top to remain a bubble? It’s actually quite logical. 

First of all, it depends on the liquid. In our case it’s water. Water molecules are polar molecules. Now, you might ask yourself, “What the heck is a polar molecule?”. So, first of all, it’s important to know that a water molecule (H2OH2O) consists out of two Hydrogen and one Oxygen atom. The Hydrogen atoms have a slightly positive charge, and the Oxygen atom has a slightly negative charge. That means that the Oxygen atom of molecule A attracts the Hydrogen atom from molecule B. I drew a picture to help you visualize what I mean: 

The bond between the molecules is called cohesion. It keeps the molecules stuck together. Cohesion is strong, but not unbreakable. When the water is dropped on the coin, each water molecule is attracted to each other. Therefore, a thing called the surface tension (the “skin” of the bubble) forms. This is what keeps all of the water together and allows the water to move over the edge of the coin. Once there’s too much water over the edge, gravity overcomes the bubble, and it bursts. 

It is important, though, to remember that this only works with polar molecules. With nonpolar molecules, such as oil, the atoms from different molecules don’t attract each other and therefore, no bubble can be formed. To prove this, I tried the same experiment with the pipette and coin; but instead of water, I used oil. The result looked like this: 

Ein Bild, das Baumaterial, Stein enthält. Automatisch generierte Beschreibung

Once the oil flowed over the edge of the coin, it leaked to the surface of the table. To be honest with you, it was quite a mess. I’m talking from experience, when I say this: Don’t ruin any tabletops because your parents will give you hell for it!  

In conclusion, the mysterious “bubble” on top of the glass (which is actually the surface tension) forms because of the attraction of the atoms between molecules, and the surface tension gives out when there is too much mass over the edge. Then, gravity becomes stronger than cohesion (the force between molecules) and the bubble bursts. But remember, this is only the case when the substance has polar molecules. 

Fotocredit: (c) Sarah Diregger

Das gehorsame Ei

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von Jana und Pia

Wolltet ihr auch schon immer eine gute Ausrede haben, um im Physikunterricht ein Überraschungsei zu essen, dann probiert doch einmal dieses lustige Experiment aus. Dafür brauchst du nur einen einfachen Faden, ein Feuerzeug, eine Nadel, den Korken vom Vorabend und den Star des ganzen Experiments: DAS ÜBERRASCHUNGSEI 

  1. Der erste und wichtigste Schritt ist erst die Schokolade zu essen und natürlich das Spielzeug zusammenzubauen! 
Ein Bild, das Person, drinnen, Hand enthält. Automatisch generierte Beschreibung

2. Danach müsst ihr vorsichtig die Nadel mit dem Feuerzeug erhitzen (bitte nur unter Aufsicht einer erwachsenen Person😉). 

3. Nun müsst ihr auf beiden Seiten des Plastikeis jeweils ein kleines Loch machen.

Ein Bild, das Person, drinnen, Hand enthält. Automatisch generierte Beschreibung

4. Als nächstes nehmt ihr den Faden und fädelt ihn durch die zwei Löcher. 

Ein Bild, das Person, drinnen enthält. Automatisch generierte Beschreibung

5. Jetzt müsst ihr den Korken waagrecht in das Ei legen, sodass er den Raum gut ausfüllt.  

Ein Bild, das Person, haltend, Hand enthält. Automatisch generierte Beschreibung

6. Wenn ihr nun das Ei zumacht und es unter Spannung senkrecht an den beiden Fadenenden haltet, sollte es sich nicht bewegen. Wenn man den Faden locker lässt, bewegt sich das Ei langsam nach unten. 

Ein Bild, das Wand enthält. Automatisch generierte Beschreibung

Die physikalische Erklärung für Dummies:

Die Größe der Kraft, die den Faden an den Korken und an die Ränder der Löcher im Ei presst, ist proportional zu der Kraft, mit der die Hände den Faden spannen. Das heißt, je fester man den Faden auseinanderzieht, desto stärker wird der Korken an die Innenseite des Plastikeis gedrückt, die Reibung wird größer und das Ei wird langsamer oder kann sogar zum Stillstand gebracht werden.  

RG≤≤  Fg

RH < Fg 

(RG: Betrag der Gleitreibungskraft; Fg: Betrag der Gewichtskraft des Eis; RH: Betrag der Haftreibungskraft) 

Fotocredit: Alle Fotos wurden von Jana und Pia im WPG Scienceblog selbst erstellt.

Mit der harmonischen Reihe Bücher stapeln

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von Laura K.

Im Physikunterricht haben wir ein Bild gezeigt bekommen, auf welchem Holzklötze übereinander gestapelt worden sind, sodass der oberste über dem Rand des untersten Klotzes gestapelt war. Wir wurden gefragt, ob das funktioniere und durften es selbst zuhause ausprobieren.

Durch einen Tipp wurde die Antwort klar: mit der harmonischen Reihe!

Die harmonische Reihe kommt aus der Mathematik und hat die Form

n…Anzahl der Bücher

Man kann z.B. 5 Bücher nehmen (wobei 5 die Mindestanzahl für den Versuch ist, man kann so viele Bücher nehmen wie man will) und das zweite unter das erste im Abstand 1/n der Buchlänge legen. So geht es dann weiter, beim dritten Buch ein Drittel, beim vierten Buch ein Viertel und beim fünften Buch ein Fünftel. So steht das oberste Buch am Stapel leicht über den Rand des untersten Buches über.

Quelle: Apolin, Martin: Big Bang 5 RG, Schulbuch, öbv

https://www.oebv.at/flippingbook/9783209098061/ (abgerufen am 06.04.2019)