Wassertropfenforschung
Montag, 15. Februar 2010
Quelle: "Welt der Wunder 2/10"
unglaublich aber Wahr, je näher man über Dinge nachdenkt umso undenkbarer und unmöglicher Scheinen sie, so zu einem Thema das mehr zur Dusche passt auf welches in der aktuellen Welt der Wunder stieß:
Fällt ein Tropfen Wasser auf eine Wasseroberfläche so verbinden sich beide. Diese Annahme ist widerlegt!: der Tropfen schwebt für kurze Zeit auf der Wasseroberfläche, bevor sich die Materien verbinden. Das unglaubliche daran: Unter dem Tropfen befindet sich eine dünne Luftschicht, die beide Oberflächen kurze Zeit voneinander trennt und den Tropfen seine bekannte Kugelform noch Sekunden NACH dem Eindringen in das Wasser behalten lässt. Mit speziellen Kameras (2000 Bilder pro Sekunde) lässt sich also beobachten, wie der Wassertropfen auf der Wasseroberfläche aufkommt, Das Wasser wellen schlägt, der Tropfen aber noch Tropfen ist und auf der Wasseroberfläche von der dünnen Luftschicht zwischen Wasser und Tropfen getragen wird. Und damit nicht genug: verbindet sich der Tropfen mit dem Wasser wird seine Oberflächenspannung als Kugel ( geometrische Form mit der geringsten Oberfläche) so abrupt aufgelöst, dass Energie entsteht die einen Teil des Wasser nach oben (aus Richtung des Tropfens) katapultiert wodurch wieder ein kleinerer Tropfen#2 entsteht, der selbe Verhaltensmuster wie Tropfen zuvor zeigt (für Sekunden auf Wasseroberfläche schwebt). In der Galerie habe ich Bilder dieses erstaunlichen Phänomenes "wasser-tropfen1" Hier ist das Bild:
Jeder kennt das, wenn ein Wasserhahn tropft und einfach keine Ruhe geben will, speziell bei alten Wasserhähnen, wer mir wiederspricht ist herzlich eingeladen mich zu besuchen und es sich anzusehen. Jetzt zum erstaunlich besonderen (meiner Ansicht nach) dabei:
Bei diesem Vorgang wächst der Tropfen am Wasserhahn und wird immer größer, bis er sich an einem dünnen Wasserfaden der immer länger wird abseilt. Für kurze Zeit entsteht in diesem Moment, indem sich der Tropfen von dem Wasserfaden trennen möchte eine Singularität: der Punkt, an dem sich der Wasserfaden und der Tropfen trennen, für den gibt es KEINE MATHEMATISCHE GLEICHUNG!!! Übrigens gibt es noch eine Materie die wir kenen für die dies gilt: Schwarze Löcher (bei Interesse an schwarzen Löchern: Es gibt eine Doku die in 27 min. verständlich erklärt was ein schwarzes Loch ist - Kontakt zu mir herstellen: shinitchicudo@web.de). Auch für dieses Phänomen habe ich ein Bild in der Galerie hinterlegt "wasser-tropfen2" Hier ist das Bild:
Bei Interesse zu einem der Themen, oder der Doku oder an den Bildern, einfach eine Mail schreiben.
Mit erstaunten Grüßen sir_arthur_conan_doyle
unglaublich aber Wahr, je näher man über Dinge nachdenkt umso undenkbarer und unmöglicher Scheinen sie, so zu einem Thema das mehr zur Dusche passt auf welches in der aktuellen Welt der Wunder stieß:
Fällt ein Tropfen Wasser auf eine Wasseroberfläche so verbinden sich beide. Diese Annahme ist widerlegt!: der Tropfen schwebt für kurze Zeit auf der Wasseroberfläche, bevor sich die Materien verbinden. Das unglaubliche daran: Unter dem Tropfen befindet sich eine dünne Luftschicht, die beide Oberflächen kurze Zeit voneinander trennt und den Tropfen seine bekannte Kugelform noch Sekunden NACH dem Eindringen in das Wasser behalten lässt. Mit speziellen Kameras (2000 Bilder pro Sekunde) lässt sich also beobachten, wie der Wassertropfen auf der Wasseroberfläche aufkommt, Das Wasser wellen schlägt, der Tropfen aber noch Tropfen ist und auf der Wasseroberfläche von der dünnen Luftschicht zwischen Wasser und Tropfen getragen wird. Und damit nicht genug: verbindet sich der Tropfen mit dem Wasser wird seine Oberflächenspannung als Kugel ( geometrische Form mit der geringsten Oberfläche) so abrupt aufgelöst, dass Energie entsteht die einen Teil des Wasser nach oben (aus Richtung des Tropfens) katapultiert wodurch wieder ein kleinerer Tropfen#2 entsteht, der selbe Verhaltensmuster wie Tropfen zuvor zeigt (für Sekunden auf Wasseroberfläche schwebt). In der Galerie habe ich Bilder dieses erstaunlichen Phänomenes "wasser-tropfen1" Hier ist das Bild:
Jeder kennt das, wenn ein Wasserhahn tropft und einfach keine Ruhe geben will, speziell bei alten Wasserhähnen, wer mir wiederspricht ist herzlich eingeladen mich zu besuchen und es sich anzusehen. Jetzt zum erstaunlich besonderen (meiner Ansicht nach) dabei:
Bei diesem Vorgang wächst der Tropfen am Wasserhahn und wird immer größer, bis er sich an einem dünnen Wasserfaden der immer länger wird abseilt. Für kurze Zeit entsteht in diesem Moment, indem sich der Tropfen von dem Wasserfaden trennen möchte eine Singularität: der Punkt, an dem sich der Wasserfaden und der Tropfen trennen, für den gibt es KEINE MATHEMATISCHE GLEICHUNG!!! Übrigens gibt es noch eine Materie die wir kenen für die dies gilt: Schwarze Löcher (bei Interesse an schwarzen Löchern: Es gibt eine Doku die in 27 min. verständlich erklärt was ein schwarzes Loch ist - Kontakt zu mir herstellen: shinitchicudo@web.de). Auch für dieses Phänomen habe ich ein Bild in der Galerie hinterlegt "wasser-tropfen2" Hier ist das Bild:
Bei Interesse zu einem der Themen, oder der Doku oder an den Bildern, einfach eine Mail schreiben.
Mit erstaunten Grüßen sir_arthur_conan_doyle
europamitte,
15. Feb 10
Wasser ist immer wieder erstaunlich. Je mehr man drüber erfährt, umso rätselhafter wird es. Denken wir nur an den Tripelpunkt, die sich beim Abkühlen ungewohnt verhaltende Dichte oder die Dipoleigenschaft des Moleküls.
Die von Ihnen genannten Phänomene kannte ich noch nicht. Toll. Vielen Dank.
Die von Ihnen genannten Phänomene kannte ich noch nicht. Toll. Vielen Dank.
nee-san,
15. Feb 10
Danke für die Erklärung mit der Luftschicht, habe mich schon oft gefragt wie das mit den Tropfen funktioniert, denn tolle Bilder davon sieht man oft genug, nur die Erkenntnisse dahinter sind schon eher versteckt. Aber ich frage mich, warum die Luftschicht "so lange" erhalten bleiben kann, wenn man doch immer gesagt bekommt, Wasser sei dipolar, die Moleküle müssten sich doch eigentlich stärker anziehen oder nicht? Wie wird das erklärt? Oder gibt es bis jetzt "nur" die bildhafte Erklärung?
Vielleicht hat es ja auch etwas mit der Oberflächenspannung des Wassers zu tun.... die ist ja auch ganz interessant, besonders in Hinblick auf Seife, finde ich.
Vielleicht hat es ja auch etwas mit der Oberflächenspannung des Wassers zu tun.... die ist ja auch ganz interessant, besonders in Hinblick auf Seife, finde ich.
sir_arthur_conan_doyle,
16. Feb 10
Ich habe Chemie mit einer 4 abgewählt, ich gebe 2 mögliche Erklärungen, verweise bei Interesse das in die Materie geht aber an meinen Prof. in Chemie der Universität Konstanz:
1. Es handelt sich hierbei um wenige Sekunden bis MAX. 1 Minute - MAXIMAL. Die Flexibilität des Wasser an und für sich hält den Tropfen zusammen, das bedeutet er ist dank der intermolekularen Bindungskräfte zwar konsistent, nicht aber seine Form, so kann sich diese Kugel dehnen, strecken, stauchen oder quetschen, was gerade die Besonderheit von Wasserverbindungen (Tropfen) ist.
2. Die von Ihnen erwähnte Wasseroberflächenspannung verhindert eine Konsistenzänderung des Tropfen, um zu verdeutlichen wie stark diese Spannung ist: Bei einem Wassertropfenaufprall auf Sand oder Dreck wird diese Materie bis zu 1,50M durch die Luft geschleudert, ein Zeitpunkt zu dem der Tropfen noch konsistent ist, obwohl er mit recht exakt 9 meter/sekunde zu Erde fällt. Zum Anderen sind in die chemische Beschaffenheit von der Sie sprechen zu wenig Faktoren bedacht, die ebenfalls starken Einfluss auf den Tropfen haben: Gravitation, Auftrieb, Trägheit und Reibung sowie durch Einstein klar definierte Raum und Zeit Relationen die sich relativ zum Tropfen verhalten. Sie sehen, wolle man exakt analysieren warum sich der Tropfen wie verhält, so reicht es nicht aus Chemiker zu sein, Physiker, Philosoph und Biologe wäre zumindest ein Anfang...
Daher verstehen Sie hoffentlich dass es mir nicht möglich ist das Rätsel des Tropfenverhaltens hier komplett offenzulegen, meine Verweise dürften aber bei grundlegendem Studium durchaus offenbaren was ich in einigen wenigen Worten versucht habe zu beschreiben.
Viele Grüße sir_arthur_conan_doyle
1. Es handelt sich hierbei um wenige Sekunden bis MAX. 1 Minute - MAXIMAL. Die Flexibilität des Wasser an und für sich hält den Tropfen zusammen, das bedeutet er ist dank der intermolekularen Bindungskräfte zwar konsistent, nicht aber seine Form, so kann sich diese Kugel dehnen, strecken, stauchen oder quetschen, was gerade die Besonderheit von Wasserverbindungen (Tropfen) ist.
2. Die von Ihnen erwähnte Wasseroberflächenspannung verhindert eine Konsistenzänderung des Tropfen, um zu verdeutlichen wie stark diese Spannung ist: Bei einem Wassertropfenaufprall auf Sand oder Dreck wird diese Materie bis zu 1,50M durch die Luft geschleudert, ein Zeitpunkt zu dem der Tropfen noch konsistent ist, obwohl er mit recht exakt 9 meter/sekunde zu Erde fällt. Zum Anderen sind in die chemische Beschaffenheit von der Sie sprechen zu wenig Faktoren bedacht, die ebenfalls starken Einfluss auf den Tropfen haben: Gravitation, Auftrieb, Trägheit und Reibung sowie durch Einstein klar definierte Raum und Zeit Relationen die sich relativ zum Tropfen verhalten. Sie sehen, wolle man exakt analysieren warum sich der Tropfen wie verhält, so reicht es nicht aus Chemiker zu sein, Physiker, Philosoph und Biologe wäre zumindest ein Anfang...
Daher verstehen Sie hoffentlich dass es mir nicht möglich ist das Rätsel des Tropfenverhaltens hier komplett offenzulegen, meine Verweise dürften aber bei grundlegendem Studium durchaus offenbaren was ich in einigen wenigen Worten versucht habe zu beschreiben.
Viele Grüße sir_arthur_conan_doyle
johu,
15. Feb 10
Absolut faszinierend! Wieviele kleiner werdende, tanzende Einzeltropfen gibt es denn, bevor die Materie Wasser den letzten Tropfen komplett "geschluckt" hat?
sir_arthur_conan_doyle,
16. Feb 10
Es ist absolut unklar wie viele das sind, Wasser verhält sich da nach keinem Muster. Das tut es sogar sehr oft. Wird vielleicht aufgrund des Schwingungsbeispieles deutlich: Setzt man einen Wassertropfen auf eine Klangmembran und versetzt ihn in Schwingung so ergibt sich ein gewisses Muster, wie der Tropfen aussieht aufgrund exakt dieser Schwingung. Verändert man die Schwingung verändert sich auch das Muster, welches man auch als "Tanz" des Tropfen bezeichnen könnte. Jetzt zum erstaunlichen: Wird die Frequenz ein 2. Mal geändert, aber zur Ausgangsfrequenz, so ist das Muster oder der "Tanz" des Tropfen NICHT derselbe wie beim 1. Klangmuster. Dies kann beliebig oft wiederholt werden und ist immer wieder gleich zu beobachten - flappsig könnte angenommen werden, dass im Tropfen nie gleiche Strömungsverhältnisse herrschen - diese ist jedoch wissenschaftlich noch nicht bestätigt.
Bild hierzu:
viele grüße
sir_arthur_conan_doyle
Bild hierzu:
viele grüße
sir_arthur_conan_doyle
nee-san,
01. Mär 10
unfassbar wunderbar