"Drickand"

instagram viewer

Drickanden är ett standarddemonstrationsexperiment i fysik, vars början går tillbaka till Einstein. Du kommer också att ha träffat drickanden i din fysikklass, men förstod du verkligen fysiklagarna bakom den?

Vilka fysikregler är gömda i drickanden?
Vilka fysikregler är gömda i drickanden?

Experimentell installation av dricksfågeln

  • Om du vill genomföra experimentet med anka behöver du i första hand en ihålig kropp i glas med hals och mage, den övre änden blir ett ankhuvud med en näbb, medan den nedre änden av glasrörets hals faller ner i magen sticker ut.
  • Det måste nu finnas en vätska i ankens mage som har en särskilt låg kokpunkt. I de flesta fall används eter eftersom den organiska vätskan uppfyller de erforderliga egenskaperna särskilt bra. Glashalsröret ska slutligen sträcka sig in i etern.
  • Det är särskilt viktigt för försöket att fästa fågeln på en ram som gör att den kan välta framåt. För att göra detta måste det finnas en rotationsaxel ovanför ankan, över vilken kroppen så småningom kan luta.
  • Ett glas vatten placeras framför ankan, fågeln vidrör vattnet med näbben om den lutar tillräckligt långt fram. Denna experimentella uppsättning leder till att ankan nickar oavbrutet. Så länge det finns tillräckligt med vatten i glaset verkar fågeln aldrig sluta nicka.

Fysiken bakom drickanden

Flera processer sker i drickanden, vars summa i slutändan leder till att fågeln blir ett slags nickande evig rörelsemaskin.

Konvertera wattimmar till milliampere

Inom fysiken används enheter som volt,... för olika mängder.

  1. Du kan redan se den första processen med blotta ögat. Så eterspelaren stiger i ankaens glashals. Fenomenet bakom detta är avdunstning. Etern avdunstar vid rumstemperatur och trycket i ankan stiger, så att etern trycks högre och högre in i halsen med tiden.
  2. Att fågeln äntligen börjar nicka har att göra med det efterföljande fokusskiftet. I utgångsläget är tyngdpunkten under rotationsaxeln, men nu glider den uppåt och fågeln nickar fram tills den träffar vattnet. Dess näbb blir fuktig till våt och avdunstningsfenomenet uppstår igen.
  3. Avdunstning från näbben tar bort värme från glasfågelns huvud. Detta leder i sin tur till kondensering av etern i just det området, vilket i sin tur får trycket att stiga.
  4. I botten har glasfågelhalsröret redan flyttat ur etern på grund av lutningsrörelsen. Det ökande trycket kan därför kompenseras eftersom röret är öppet i botten. Kall eter rinner nu genom halsröret in i ankan i glasmagen så att den återgår till sitt ursprungliga läge.
  • Nicken fortsätter på det beskrivna sättet, tydligen på obestämd tid, eftersom det drivs av värmen i miljön. Omgivningsvärmen används som drivenergi. Men faktum är att dryckandan inte är en sann evighetsmaskin. Varför? Det kan illustreras med ett anslutningsförsök.
  • Drickanden använder den termodynamiska andra lagen för sig själv: Den vinner hennes energi från den ökande entropin, borde innebära från den ökande fasrymdvolymen, vilket resulterar i avdunstning av vattnet. Ökningen i fasutrymme är dock inte obegränsad. Om systemet är stängt, är fasrymdvolymen också begränsad och pitching -ankan blir snart sluta nicka, eftersom fasrummet inte längre kan förstoras och energiproduktionen tar slut kommer.
  • Du kan bevisa detta genom att placera en klockburk över fågeln och vattenglaset. I det här stängda rummet når luftfuktigheten ett värde på 100 procent över tiden, avdunstningen stannar och med det nickar den drickande ankan. Om du frigör fågeln igen kommer den att kunna nicka igen utan problem.

Hur användbar tycker du att den här artikeln är?

click fraud protection