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Monatsrätsel, Physik im Alltag und Naturphänomene

Rätselfoto des Monats Februar 2018

Blick auf den inneren Boden eines Kochtopfes. Wie kommt es zu den Farb- und Ringstrukturen?


Erklärung zum Rätselfoto des Monats Januar 2018
Frage: Wie kommt es zu dieser Tropfenform?

Antwort: Obwohl Schnee, Eis, Wasser und Wasserdampf sich in ihrer äußeren Erscheinungsform stark unterscheiden, muss man rein physikalisch gesehen davon ausgehen, dass es sich in allen Fällen um ein und dieselbe chemische Verbindung handelt: H2O,Wasser. Besonders unauffällig ist der Übergang vom gasförmigen Wasser, dem Wasserdampf, der uns als Teil der Atmosphäre ständig umgibt zum flüssigen Wasser, das sich wie aus dem Nichts kommend, an der Fensterscheibe oder den Blättern der frühen Blume niederschlägt. Auch umgekehrt wenn ein Wassertropfen einfach so verschwindet, scheinbar ins Nichts übergeht, ist nicht viel zu sehen.Anders ist es, wenn der Schnee auf den Blättern der Bäume in der Sonne langsam schmilzt und auf diese Weise verflüssigt, ein Stück weit an den Zweigen herunter rinnt, als winziges Tröpfchen hängenbleibt, wächst und sich schließlich wie ein oben zugebundenes Säckchen abschnürend auf den Boden fällt. Man kann jede Phase des Vorgangs beobachten. Und doch bleiben auch hier einige Dinge verborgen und konkretisieren sich als Fragen. Warum sammelt sich das Tauwasser an einigen Stellen der Zweige? Warum bildet es einen sackförmigen Tropfen? Und warum schnürt es sich bei einer bestimmten Größe ab und fällt zu Boden?
Schaut man sich den Tropfen genauer an, so erkennt man, dass er am unteren Ende einen großen Winkel mit dem Zweig bildet und am oberen Ende einen kleinen. Diese Winkel sind ein Maß für die Benetzbarkeit des Untergrundes. Ein großer Winkel, der eine starke Tendenz des Wassers zum Ausdruck bringt, die Kugelform anzunehmen, deutet darauf hin, dass das der Untergrund das Wasser abweist, während ein kleiner Winkel zeigt, dass sich das Wasser ausbreitet und sich „gern“ mit dem Untergrund verbindet. Ein Blick auf den Zweig zeigt, dass er oberhalb des Tropfens feucht und unterhalb trocken ist. Im trockenen Zustand weist der Zweig das Wasser ab, im feuchten Zustand nimmt es Wasser begierig auf.

Diskussionen

13 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Februar 2018

  1. Dieses Phänomen hatte ich auch schon hin und wieder verwundert angeschaut! Auf die Idee, dieses „Wunder“ zu photographieren, war ich noch nicht gekommen😍

    Verfasst von ele21 | 1. Februar 2018, 23:33
    • Das hat bei mir auch eine Weile gedauert, aber schließlich waren die Ästhetik einerseits und die Neugier andererseits so groß, dass ich zur Kamera griff und aus dem „verunreinigten“ Topf ein Kunstwerk und ein physikalischen Problem gleichermaßen machte.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 2. Februar 2018, 09:22
  2. Idee- Die Zusammensetzung der Metalle und der Legierung des Kochtopfs lassen die verschiedenen Farben entstehen. Die kreisförmigen Rillen, werden wohl von dem mechanischen Herstellungsprozess herrühren?

    Verfasst von Malabar | 2. Februar 2018, 17:49
    • Vielen Dank für den Lösungsvorschlag. Die endgültige Lösung kommt ja erst zum 1.3.18, aber so viel kann ich schon sagen: Die Legierung ist im Prinzip nicht entscheidend (vielleicht für die konkrete Färbung), nicht einmal ein Metall muss es sein. Die Rillen rühren definitiv nicht vom Herstellungsprozess her. Sie sind immer konzentrisch zur Lichtquelle. Ich würde mir mal die Spiegelung der Sonne oder des Strahls einer Taschenlampe auf der Korosserie eines (möglichst älteren) Autos anschauen.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 2. Februar 2018, 19:19
  3. Eventuell hängen die Ringe und Farben gar nicht „direkt“ zusammen? Die Farben könnten von Interferenz an dünnen Schichten kommen. Jedenfalls verändern sie sich/verschwinden an einer Stelle, die man mit dem wasserbenetzten Finger antippt.

    Verfasst von Kai | 16. Februar 2018, 17:03
  4. Das nenne ich“ Mikrobeobachtung“. Schön, daß Erklärungen von der Makroebene fortschreiten bis zur Ebene der Moleküle und darüber hinaus.Alles hat Funktion, sozusagen.

    Verfasst von kopfundgestalt | 10. April 2018, 22:30
  5. Jetzt bin ich nochmal hierher gekommen. Vielleicht gab es Verwirrung wegen der Adresse: raetselfoto-des-monats-februar-2017/
    Gerne das mit dem Tropfen gelesen!

    Verfasst von kopfundgestalt | 2. Dezember 2018, 10:23

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