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Monatsrätsel, Physik im Alltag und Naturphänomene

Rätselfoto des Monats Dezember 2017

Wie kommt es zu dieser Korona?

Diesmal wird die Adventszeit eingeleitet durch eine Kerzenkorona. Dabei soll Altes mit Neuem in ästhetisch ansprechender Weise verbunden werden.


Erklärung zum Rätselfoto des Monats November 2017
Frage:
Was ist physikalisch interessant an Schillers Tintenfass?
Ich habe dieses schöne Gefäß als Schillers Tintenfass gekauft. Ob es wirklich von dem Dichter als ein solches benutzt wurde ist nicht gesichert. Allerdings funktioniert es als solches ausgezeichnet. Die Idee hinter dieser Konstruktion besteht darin, einerseits durch eine kleine aber zum Eintauchen der Schreibfeder passende Oberfläche die Verdunstungsrate so klein wie möglich zu halten, aber andererseits immer einen genügend großen Vorrat an Tinte zu haben. Erstaunlich erscheint auf den ersten Blick, warum das Tintenniveau im großen Vorratsgefäß und im kleinen Napf so unterschiedlich sein kann und kein Niveauausgleich (verbundene Gefäße) stattfindet. Doch wie sollte ein solcher Ausgleich möglich sein? Sobald das Niveau der Tinte im Vorratsgefäß sinken würde, nähme das Luftvolumen zu und der Luftdruck entsprechend ab. Das verhindert der auf der Flüssigkeit im Napf lastende äußere Luftdruck. Denn der durch die Tinte versperrte Weg erlaubt keine Luftzufuhr. Erst wenn so viel Tinte verbraucht wurde, dass das Tintenniveau im Napf unter die obere Kante des Verbindungsstücks gesunken ist, kann ein Ausgleich stattfinden, indem gleichzeitig Tinte in die eine und Luft in die andere Richtung fließen, bis der Weg wieder durch die nachgeflossene Tinte versperrt ist. Das wiederholt sich solange, bis das Tintenniveau im Vorratsgefäß auf das Niveau im Napf gesunken ist. Dann muss Tinte nachgefüllt werden.
Ich habe natürlich nicht so viel schreiben können, bis dieser Zustand erreicht ist, weil ich mich dem Trend der Zeit angeschlossen habe und inzwischen mit der Tastatur des Computers schreibe. Stattdessen habe ich das Gefäß mit Wasser gefüllt einfach stehen lassen und ein anderes physikalisches Phänomen wirken lassen, die Verdunstung. Hätte ich Tinte genommen, so wäre sicherlich ein unschöner fester Rest übrig geblieben.
In einem Kontrollversuch, in dem ich dieselbe Wassermenge in einem offenen Gefäß, also mit einer wesentlich größeren freien Flüssigkeitsoberfläche, verdunstete das Wasser wesentlich schneller. Daran erkennt man einen Vorteil von Schillers Tintenfass gegenüber einem Gefäß mit großer Flüssigkeitsoberfläche.
Eine Vogeltränke funktioniert übrigens nach demselben Prinzip. Wenn es sich in Wirklichkeit bei dem Tintenfass um eine solche handeln sollte, wäre sie aber nur für einen kleinen Vogel zugänglich. Daher glaube ich eher an die Tintenfassversion.

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Diskussionen

10 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Dezember 2017

  1. Ein sehr beeindruckendes Foto! Das könnte eine Beugungserscheinung sein. Eventuell wird hier ein feiner Nebel erzeugt, das Licht der Kerze würde dann an den Flüssigkeits-Tröpfchen gebeugt ähnlich wie bei einer lunaren Korona. Oder wird es (auch) an einer Art Gitter gebeugt, das durch die Zwischenräume der Tröpfchen gebildet wird?
    Nebel könnte auf jeden Fall im Spiel sein (bei genauem Hinsehen ist eine Linie zu erkennen, eine Wasserleitung?)
    Interessant wäre, mit welchen Kameraeinstellungen das gemacht wurde.
    Viele Grüße
    Kai

    Verfasst von Kai | 14. Januar 2018, 20:25
    • Vielen Dank für die interessanten Erklärungsansätze zum Dezemberrätsel. Mittlerweile ist die Auflösung mit dem neuen Monatsrätsel (1. Januar) gegeben worden. Das Foto ist mit einer Panasonic DMC-FZ7, ISO 100 und 1/50 s gemacht worden.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 14. Januar 2018, 20:48
      • Danke für den Hinweis. Bin noch nicht solange Leser hier und hatte die Lösung nicht gefunden, da sie anders platziert ist: Die November-Lösung ist ja direkt über dem Nov-Rätsel. Für die Dez- Lösung muss man in das Jan-Rätsel reinklicken.
        Ausrede hin oder her: Auf die Folie wäre ich definitiv nicht gekommen!

        Verfasst von Kai | 14. Januar 2018, 21:22
      • Mit jedem neuen Rätsel wird die Erklärung des Vormonatsrätsels gegeben.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 14. Januar 2018, 22:27
  2. Experimentelle Frage: Bei Durchführung als Freihandversuch kann ich nicht mal ansatzweise Farben erkennen. Nur eine Aureole ist einigermaßen erkennbar. Gibt es etwas zu beachten (außer kompletter Abdunkelung, weißer Wand als Hintergrund. Vielleicht bestimmte Abstände?).
    Für Tipps wäre ich dankbar.
    Viele Grüße Kai

    Verfasst von Kai | 14. Januar 2018, 21:41
    • Das Problem ist, dass es verschiedene Arten von Tintenstrahlfolie gibt. Manche funktionieren sehr gut, manche weniger gut. Das wusste ich zunächst auch nicht, bis ich meinen Vorrat aufgebraucht hatte. Ich habe mir leider auch nicht die Firma gemerkt und bin dabei den gut funktionierenden auf die Spur zu kommen. Viele Grüße, Joachim.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 14. Januar 2018, 22:23
      • Danke, Joachim, gut zu wissen. Meine nicht-funktionierenden von zweckform sind auch schon ca. 10 Jahre alt, wobei das eigentlich per se nichts ausmachen dürfte (oder mal zu untersuchen wäre?).
        Vielleicht kann man aus der Korona-Eigenschaft eine Kenngröße für Tintenstrahlfolien entwickeln … 😉

        Verfasst von Kai | 15. Januar 2018, 10:34
      • Ich habe an deine Email-Adresse einen kurzen Spektrumartikel geschickt, in dem in einer Mikroskopaufnahme viele kleine etwa gleichgroße Streuzentren zu erkennen sind, an denen das Licht gebeugt wird. Offenbar haben das nicht alle Fabrikate. Kann man ihnen nicht vorwerfen, denn für Koronen sind sie ja eigentlich nicht gemacht.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 15. Januar 2018, 17:57
      • Eine Sorte funktioniert ganz gut, sie sind von Hewlett Packard. Jedenfalls fühlt sie sich schon zwischen den Fingern körniger (fast schon wie ganz feines Sandpapier) an als die nicht funktionierende.

        Verfasst von Kai | 16. Januar 2018, 21:11
      • Vielen Dank für den Hinweis, der für diejenigen hilfreich ist, die das Phänomen nachstellen wollen.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 17. Januar 2018, 13:35

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