Kann Öl ein Tropfen auf Wasser bilden

Hallo an alle Leuts hier… :smile:

Ein Fetttropfen schwimmt (teilweise eingetaucht) auf einer Flussigkeitsoberfläche. Grenzflächen des Tropfens seien wie Kugelkappen
gekrummt. Welche maximale Dicke hat der Fetttropfen, wenn er auf der Flussigkeit einen Kreis mit dem Radius R bildet? Die Gewichtskraft des Tropfens sei vernachlassigbar.

Wir haben im Fach Physik dies als Abgeb Aufgabe bekommen. Und sitze schon seit Tagen dran. Ich find einfach keine Lösung dafür.

Hoffe mir kann jemand die physikalische Lösung dazu sagen und erklären…

Vielen Dank…

Moin, Studd,

Die Gewichtskraft des Tropfens sei vernachlassigbar.

damit hat die Aufgabe beliebig viele Lösungen.

Was von der Kugel sichtbar ist, hängt ab von der Eintauchtiefe, wobei ich hoffe, dass erstens wirklich von einer Kugel die Rede ist und zweitens von Fett. Mit Öl geht da gleich gar nichts, das wird nie eine Kugel bilden.

Der sichtbare Teil ist eine Kugelkappe, deren Radius R auf einen Kugelradius r schließen lässt, wenn die Eintauchtiefe bekannt ist. Dazu müssen die Dichte sowohl der Kugel als auch des tragenden Mediums (Wasser?) bekannt sein.

Gruß Ralf

ps: Derart verschrobene Aufgabenstellungen sollte man vernachlässigen dürfen.

Hallo!

Ich stelle mir das bildlich vor. Ein Tropfen Öl in der Schwerelosigkeit des Weltalls wird natürlich kugelförmig sein. Wenn Öl kein Gewicht und keine Masse hätte, wäre das auch innerhalb der Erdschwerkraft der Fall. Wenn dieser nun eine Wasseroberfläche berührt, taucht er nicht ein, weil er ja keine Gewichtskraft hat. Und er bleibt kugelförmig aus dem gleichen Grund.

Grüße

Andreas

Guten Morgen,

Vielen Dank erstmal für die Hilfe…,

Das ist auch mein Gedanke… das an sich keine Kugel sich bilden kann… Da Fett bzw. Öl sich Linsenförmig sich verzieht… Dafür sorgt die Spannungskraft die das Öl auseinanderzieht… Und an sich eine nanoschicht auf dem Wasser bilden kann…

Die Spannungen lassen sich aus dem Tafelwerk entnehmen…

Also die Spannungen von Fett/Luft - Wasser/Luft - Fett/Wasser

Aber ich würde denken… das es eine Lösung geben muss zumindest

  1. wenn wahr: wie groß der radius sein kann
  2. wenn falsch: wieso

nur wüsste ich nicht wie man das formal physikalisch beweisen könnte…

Mein Weitere Gedanke wäre ja gewesen ohne das ich es beweisen könnte…
das der Öltropfen leicht eingetaucht (wie beschrieben) … aber das die Spannung den Öltropfen immer noch an die Oberfläche hält und sa kann das Öl seine Kugelform erhalten. Ist blöd beschrieben… eine andere beschreibung wäre… wie wasserfliegen… deren beine liegen ja auch auf der Oberflächenspannung des Wasser… So denke ich könnte das für das Öl sein… das die Kugelform (Fett) so groß ist… das die noch gerade so auf der Oberflächenspannung liegt und deswegen seine Kugelform erhalten kann…

Hoffe man kann es verstehen…

Danke…

Hallo…

erstmal danke für die antwort

meine Gedanken wären ja folglich noch gewesen… ähnlich deinem glaub ich

das der Öltropfen leicht eingetaucht (wie beschrieben) … aber das die Spannung den Öltropfen immer noch an die Oberfläche hält und sa kann das Öl seine Kugelform erhalten. Ist blöd beschrieben… eine andere beschreibung wäre… wie wasserfliegen… deren beine liegen ja auch auf der Oberflächenspannung des Wasser… So denke ich könnte das für das Öl sein… das die Kugelform (Fett) so groß ist… das die noch gerade so auf der Oberflächenspannung liegt und deswegen seine Kugelform erhalten kann…

Doch leider weiß ich nich wie ich das wiederum formal physikalisch beweisen könnte…

danke…

Kann Öl ein Tropfen auf Wasser bilden
ja
das sieht man an den Fettaugen auf jeder Suppe
nein
das sieht man an den Oelflecken unterm auto auf nasser Strasse
haengt also
von den Materialien ab, auch von der Temperatur.
Gruss Helmut

Hallo an alle Leuts hier… :smile:

Ein Fetttropfen schwimmt (teilweise eingetaucht) auf einer
Flussigkeitsoberfläche. Grenzflächen des Tropfens seien wie
Kugelkappen

stimmt

gekrummt. Welche maximale Dicke hat der Fetttropfen, wenn er
auf der Flussigkeit einen Kreis mit dem Radius R bildet? Die
Gewichtskraft des Tropfens sei vernachlassigbar.

eben nicht, es hängt bei der eindringtiefe immer vom spizifischen
des eindringenden Öeles ab. Siehe unten die Erklärung.

Wir haben im Fach Physik dies als Abgeb Aufgabe bekommen. Und
sitze schon seit Tagen dran. Ich find einfach keine Lösung
dafür.

lies dir das unten einmal langsam durch dann wirst du das auch verstehen.

Hoffe mir kann jemand die physikalische Lösung dazu sagen und
erklären…

Vielen Dank…

Hallo Studd78

der Zusammenhalt bei verschiedenen Stoffen besonders bei Flüssigkeiten
ist auch bedingt durch die mehr oder weniger starke Kohäsionskraft.

Kohäsionskraft = Zusammenhaltkraft. etwa wie ein Regentropfen.

da es schweres und leichtes Öle gibt, je nach zusammensetzung, dringt schweres öel tiefer ins Wasser als leichtes Oel.

Benzin ist zum Beispiel als Oel gesehen so leicht, das es kaum in das Wasser eindringt und wegen der geringeren Kohäsionskraft sich auf dem Wasser als hauchdünner Film verteilen kann.
es gibt Oele die schwerer als Wasser sind und daher nicht auf der Oberfläche schwimmen und wie ein regentropfen im wasser untergehen,

dabei bilden sie bedingt durch ihre eigene Kohäsionskraft wieder eine Tropfenform. und sinken so auch abhängig vom gewicht mehr oder weniger schnell nach unten.
das Gewicht des Oeltropfens der auf dem Wasser schwimmt verhält sich je nach Eigengewicht wie ein stück Eis oder Holz.
es verdrängt als nach unten, also unter Wasser, in Halbkugelform, im Verhältnis zum spezifischen Gewicht zum Wasser soviel Platz wie es als Gesammtmenge wiegt.
die Menge über der Wasseroberfläche ist dann der Rest, also die Menge die es weniger als das Wasser wiegt.
hätten wir ein Oel mit dem spezifischen Gewicht von 0,9 so wären 90% des Oeles unter Wasser und 10% über, bzw auf der Oberfläche.

(nur als Tropfen, größere Mengen verteilen sich auf der Oberfläche)

die Oberflächenspannung des Wassers, tritt allerdings bei so kleinen Größen wie ein Oeltropfen auch schon in Aktion.

dies müsste dann aber wieder gesondert berechnet werden.

so kann ein Wasserläufer sein komplettes Gewicht, auf die Füße verteilt, die Oberflächenspannung des Wassers so ausnützen, dass er nicht einsinkt,
aber seine Füße drücken doch das Wasser wieder so tief ein wie er also im Ganzen wiegt.
man kann es deutlich an den Reflektionen der berührten Wasseroberfläche jedes einzelnen Fußes erkennen.

ich hoffe das hilft dir weiter.

Gruß Franz