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Physikfrage: Sind aufsteigende Luftblasen im Wasser wirklich exakt rund?

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Begonnen von Dr. Ici Wenn, 27. Januar 2012, 19:16:32

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Dr. Ici Wenn

Eine im Wasser aufsteigende Luftblase ist, so sie in stabilem Zustand ist rund.

Behauptung A: Sie ist aufgrund der Oberflächenspannung zwangsläufig exakt rund.

Gegenbehauptung B: Sie ist nicht exakt rund, weil es, wenn auch einen kleinen, Druckunterschied oben und unten an der Blase von außen gibt, während der Druck in der Blase (zwar beim Aufsteigen abnehmend) homogen ist.

(Bei der Frage seien mal Formverzerrungen durch die Geschwindigkeit im Wasser außen vor)


Belbo zwei

Müsste nicht die Gravitation über unterschiedliche Druckverhältnisse zu einer Abflachung führen?


Belbo zwei

Müsste nicht die Gravitation über unterschiedliche Druckverhältnisse zu einer Dehnung führen? Zum Rand hin wird die Menge der Molekühle pro Kraftpfeil grösser, in der Mitte drückts weniger, das ganze Gebilde wird länger.....

Wiesodenn1

Bernhard Hoëcker: "Homöophatie ist, wenn Du über ein Feld läufst, furzt und sagst es ist gedüngt."

Belbo zwei

Man wird ja nochmal nachdenken dürfen  ;D, wobei von unten drückts ja auch, gerade ander rum....

Wiesodenn1

Hat Dir niemand verboten nachzudenken. Wenn der Druckunterschied im Wasser einen Einfluss hat könnte die Gravitation auch einen Einfluss haben. Bin kein Füsiker und der Schulbesuch ist arg weit zurück. Da wurde noch mit Kilopond gerechnet. :)
Bernhard Hoëcker: "Homöophatie ist, wenn Du über ein Feld läufst, furzt und sagst es ist gedüngt."

PaulPanter

Ich sag die Luftblase unter Wasser sieht genauso aus, wie der Wassertropfen, der aus dem Wasserhahn fällt, nur anders rum.
So ganz wissenschaftlich. :o

Conina

Abgeflacht.

Denk mal nur an richtig große Blasen, die sehen eher wie Fladen, denn wie Kugeln aus.

Wenn Blasen sehr klein sind, dann dürften sie aber "ziemlich" rund sein.

Ich würde das aber auf Verformung durch das Verdrängen von Wasser beim Aufsteigen schieben.

http://www.ecardmedia.eu/data/media/23/Air%20Bubbles%20Coming%20To%20The%20Surface.jpg

Nogro

Meine Überlegung: Luftblase im Wasser, Schwerelosigkeit, Druck im Inneren der Blase durch Oberflächenspannung erhöht und ist überall gleich, Wasserdruck=0. Jetzt wird die Schwerkraft eingeschaltet. Luftdruck immernoch fast überall gleich (Dichte Luft >>als Dichte Wasser). Wasserdruck "unten" aber viel größer als oben, Blase wird unten zusammengedrückt, Luftdruck steigt.
Es genügt nicht, keine Ahnung zu haben. Man muss auch dagegen sein (Hermann Hinsch)

Conina

http://de.wikipedia.org/wiki/Blase_%28Physik%29

ZitatEine Blase ist ein gasförmiger Körper innerhalb einer Flüssigkeit. Er ist von dieser durch eine in sich geschlossene Phasengrenzfläche getrennt. Befinden sich Blase und Flüssigkeit in Ruhe zueinander, ist die Blase kugelförmig. Bewegt sich die Blase z. B. unter dem Einfluss der Schwerkraft gegenüber der Flüssigkeit, plattet die Blase an der in Bewegungsrichtung liegenden Seite mit der Geschwindigkeit zunehmend ab. Im kugelförmigen Fall lässt sich der Blaseninnendruck p aus dem Umgebungsdruck p0, der Oberflächenspannung (eigentlich Grenzflächenspannung) γ der Flüssigkeit (eigentlich der Flüssigkeit/Gas-Grenzfläche) und dem Radius r berechnen:

;)

Dr. Ici Wenn

Zitat von: Conina am 27. Januar 2012, 20:02:52
Ich würde das aber auf Verformung durch das Verdrängen von Wasser beim Aufsteigen schieben.

Diese Verformung durch Geschwindigkeit ist klar. Mir gings um die Begründung bei B. Ob die richtig ist / sein kann.

Gravitation kann man glaub ich erstmal außen vor lassen (außer natürlich, dass sie indirekt für den Auftrieb sorgt)

Conina

Wie willst du die Verformung durch das strömende Wasser vernachlässigen oder rausrechnen?

Sobald Schwerkraft anliegt, fängt die an, sich zu bewegen.

Für den Druckunterschied braucht man aber Schwerkraft.

Aber die Kräfte, die von außen auf die Blase einwirken, sind oben und unten unterschiedlich. Deswegen steigt sie auf und deswegen dürfte sie auch schon durch die Druckdifferenz oben und unten keine Kugelform haben.

PaulPanter

Zitat von: Dr. Ici Wenn am 27. Januar 2012, 20:14:34
Zitat von: Conina am 27. Januar 2012, 20:02:52
Ich würde das aber auf Verformung durch das Verdrängen von Wasser beim Aufsteigen schieben.

Diese Verformung durch Geschwindigkeit ist klar. Mir gings um die Begründung bei B. Ob die richtig ist / sein kann.

Gravitation kann man glaub ich erstmal außen vor lassen (außer natürlich, dass sie indirekt für den Auftrieb sorgt)
Ohne Gravitation ist es eine Kugel.
ZitatDie Kugel hat die kleinste Oberfläche von allen Körpern mit einem vorgegebenen Volumen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugel#Eigenschaften

Conina

Auftrieb entsteht ja durch die aus der Druckdifferenz zwischen unten und oben und der daraus resultierenden Kräfte.

Also drückt es bei der Blase unten mehr, als oben und schon deswegen ist sie nicht mehr perfekt kugelförmig.


In der Schwerelosigkeit gibt es die Druckdifferenz nicht und auch keinen Auftrieb und keine unterschiedlichen Kräfte usw.



B passt doch.

Vielleicht Fotos von Blasen, die gerade erst entstanden sind und , die noch sehr langsam sind.

Oder Blasen aus einem Öl, das in der Dichte dem umgebenden Wasser ähnlich ist.

Da könnte man sich das in Ruhe anschauen.