Materiały:
-
szklanka
-
woda
-
sztywna kartka (może być z bloku technicznego)
-
najbezpieczniej doświadczenie zrobić nad miską
Wykonanie:
Napełniamy szklankę wodą (może być pełna, ale nie musi), przykrywamy ją kartką i przyciskając ręką do szklanki, odwracamy do góry dnem. Zabieramy rękę podtrzymującą kartkę.
Wnioski:
-kartka utrzymuje się w miejscu, a woda nie wylewa się.
-kiedy odwracamy szklankę do góry dnem –na kartkę działają siły:
-
ciśnienia atmosferycznego działającego z dołu
-
siła grawitacji działająca z góry, która:
-wywiera nacisk wody na kartkę
-ściąga tę kartkę
-
ciśnienia powietrza w kieliszku, które również działa z góry na kartkę papieru
Zaraz po odwróceniu szklanki z wodą na papierową kartkę działające siły ciśnienia atmosferycznego są takie same więc się równoważą, znoszą. Jedyną siłą wypadkową w tej sytuacji działającą na układ woda-kartka pozostaje siła grawitacji, czyli ciężar wody i kartki. Dlatego woda wraz z kartką zaczną swobodnie opadać. Trwa to jednak bardzo krótko. Na ułamek sekundy układ rozszczelnia się i ucieka bardzo niewielka ilość tylko wody. W wyniku tego ubywa wody i słup wody w kieliszku obniża się.* Sprawia to, że powietrze wewnątrz kieliszka powiększa swoją objętość i spada jego ciśnienie. To rozrzedzone powietrze, naciska trochę słabiej na wodę niż powietrze zewnętrzne naciska na kartkę. Dochodzi do różnicy ciśnień wew. i zew. Zewnętrzne, wyższe ciśnienie przytrzymuje i dociska kartkę od dołu i powoduje, że woda się nie wylewa.Dodatkowo, pomaga tu wzajemne przyciąganie między cząsteczkami wody oraz między cząsteczkami wody, kieliszka i kartki. Utrudnia ono cząsteczkom powietrza dostać się do środka.To samo zjawisko widzimy kiedy wysysamy powietrze ze szklanki, a szklanka „przysysa się” do ust. Tak samo się dzieje, kiedy używamy haczyków na przyssawki w łazience.
