Sólin Sólin Rís 10:48 • sest 15:45 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 07:25 • Sest 15:18 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 04:30 • Síðdegis: 16:44 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:47 • Síðdegis: 23:01 í Reykjavík

Hvað gerist þegar vatni er hellt úr íláti í þyngdarleysi?

Emelía Eiríksdóttir

Fleiri spurningar:
  • Er hægt að hella vatni í þyngdarleysi? Og ef sú er raunin er þá hægt að lepja það úr loftinu?
  • Hvað verður um vatn þegar að kemst út í geiminn? Flýtur það eða eitthvað annað?
  • Hvað gerist ef þú hellir úr vatnsfötu úti í geimnum?

Í geimstöðvum sem hringsóla um jörðina er nánast algjört þyngdarleysi. Alls konar tilraunir hafa verið gerðar í þessum aðstæðum, meðal annars á hegðun vatns í þyngdarleysi.

Þegar hellt er úr glasi á jörðinni rennur vatnið beint niður. Ef við skvettum vatninu upp úr glasinu leitar það fyrst upp á við en fellur svo fljótt til jarðar. Þegar við skvettum hratt úr glasi lárétt, ferðast vatnið örskamma stund lárétt, áður en það fellur til jarðar. Ferill vatnsins verður bogadreginn niður á við. Ástæðan fyrir því að vatnið fellur alltaf að endingu til jarðar er sú að þyngdarkraftur jarðar togar í það.

Inni í geimstöð eru hins vegar heildarkraftar, sem verka á allt inni í stöðinni, nánast núll. Það þýðir að hlutir í geimstöðinni ferðast eftir beinum brautum í þá átt sem þeim er kastað, þar til hreyfiorka þeirra er uppurin. Inni í geimstöðvunum er nefnilega loft sem hægir stöðugt á hlutunum vegna viðnáms milli loftsins og hlutanna. Það sama á við um vatn.

Japanski geimfarinn Koichi Wakata fær sér vatnssopa í Alþjóðlegu geimstöðinni.

Vatn í hálffylltri flösku situr ekki á botni flöskunnar í þyngdarleysinu í geimstöðinni heldur þekur það flöskuna að innan vegna þess að á milli vatnsins og flöskunnar ríkja aðdráttarkraftar. Það er ekki hægt að hella vatninu úr flöskunni því það er enginn þyngdarkraftur sem togar í það. Til að koma vatninu úr flöskunni er hægt að gera eitt af eftirfarandi:
  1. kreista vatnið út (ef um mjúka plastflösku eða plastpoka er að ræða
  2. kippa flöskunni hratt aftur á bak þannig að vatnið situr eftir í loftinu en flaskan er svo að segja fjarlægð utan af því
  3. ýta flöskunni áfram með hálsinn á undan og stöðva hana svo skyndilega þannig að vatnið ferðast áfram og út úr flöskunni
  4. snúa flöskunni í hringi þannig að stúturinn vísi út úr hringnum en við það þrýstist vatnið út úr flöskunni vegna miðflóttaafls.
Vatnið sem kemur út úr flöskunni leitast við að mynda kúlu eða kúlur því það form hefur minnsta yfirborðsflatarmálið og er orkulægsta ástand vatnsins.

Vatn í geimstöðvum er ekki geymt í flöskum því erfitt er að ná því úr þeim á áreiðanlegan hátt. Vatnið, bæði til drykkjar og annarra nota, er því geymt í pokum með röri og það kreist úr pokunum eftir þörfum eða geymt í blöðrum með röri og þrýstist þá vatnið út þegar opnað er fyrir rörið.

Vatn sem flýtur í þyngdarleysi er hægt að „drekka“ með því að sjúga það að sér eða gleypa það eins og sjá má í þessu myndskeiðinu hér fyrir neðan:

Drukkið í geimnum.

Hér má svo sjá tvö önnur myndskeið þar sem hægt er að fræðast meira um það hvernig vatn hagar sér í þyngdarleysi: What Happens to Water in Space? og Wet Washcloth In Space - What Happens When You Wring It?

Ef reynt er að lepja vatn í þyngdarleysi ýtir maður vatnskúlunni frá sér um leið og maður snertir hana og lítið vatn fer á tunguna. Það myndi því taka mun lengri tíma að innbyrða vatn með því að lepja það en að gleypa það eða sjúga það að sér.

Heimildir og mynd:

Ritstjórn Vísindavefsins þakkar Sævari Helga Bragasyni stjörnufræðikennara fyrir yfirlestur.

Höfundur

Emelía Eiríksdóttir

efnafræðingur og starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

23.11.2021

Spyrjandi

Hrafnhildur Runólfsdóttir, 4. RÁ í Setbergsskóla, Kristín Fjóla Jónsdóttir

Tilvísun

Emelía Eiríksdóttir. „Hvað gerist þegar vatni er hellt úr íláti í þyngdarleysi?“ Vísindavefurinn, 23. nóvember 2021. Sótt 2. desember 2021. http://visindavefur.is/svar.php?id=13604.

Emelía Eiríksdóttir. (2021, 23. nóvember). Hvað gerist þegar vatni er hellt úr íláti í þyngdarleysi? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=13604

Emelía Eiríksdóttir. „Hvað gerist þegar vatni er hellt úr íláti í þyngdarleysi?“ Vísindavefurinn. 23. nóv. 2021. Vefsíða. 2. des. 2021. <http://visindavefur.is/svar.php?id=13604>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað gerist þegar vatni er hellt úr íláti í þyngdarleysi?
Fleiri spurningar:

  • Er hægt að hella vatni í þyngdarleysi? Og ef sú er raunin er þá hægt að lepja það úr loftinu?
  • Hvað verður um vatn þegar að kemst út í geiminn? Flýtur það eða eitthvað annað?
  • Hvað gerist ef þú hellir úr vatnsfötu úti í geimnum?

Í geimstöðvum sem hringsóla um jörðina er nánast algjört þyngdarleysi. Alls konar tilraunir hafa verið gerðar í þessum aðstæðum, meðal annars á hegðun vatns í þyngdarleysi.

Þegar hellt er úr glasi á jörðinni rennur vatnið beint niður. Ef við skvettum vatninu upp úr glasinu leitar það fyrst upp á við en fellur svo fljótt til jarðar. Þegar við skvettum hratt úr glasi lárétt, ferðast vatnið örskamma stund lárétt, áður en það fellur til jarðar. Ferill vatnsins verður bogadreginn niður á við. Ástæðan fyrir því að vatnið fellur alltaf að endingu til jarðar er sú að þyngdarkraftur jarðar togar í það.

Inni í geimstöð eru hins vegar heildarkraftar, sem verka á allt inni í stöðinni, nánast núll. Það þýðir að hlutir í geimstöðinni ferðast eftir beinum brautum í þá átt sem þeim er kastað, þar til hreyfiorka þeirra er uppurin. Inni í geimstöðvunum er nefnilega loft sem hægir stöðugt á hlutunum vegna viðnáms milli loftsins og hlutanna. Það sama á við um vatn.

Japanski geimfarinn Koichi Wakata fær sér vatnssopa í Alþjóðlegu geimstöðinni.

Vatn í hálffylltri flösku situr ekki á botni flöskunnar í þyngdarleysinu í geimstöðinni heldur þekur það flöskuna að innan vegna þess að á milli vatnsins og flöskunnar ríkja aðdráttarkraftar. Það er ekki hægt að hella vatninu úr flöskunni því það er enginn þyngdarkraftur sem togar í það. Til að koma vatninu úr flöskunni er hægt að gera eitt af eftirfarandi:
  1. kreista vatnið út (ef um mjúka plastflösku eða plastpoka er að ræða
  2. kippa flöskunni hratt aftur á bak þannig að vatnið situr eftir í loftinu en flaskan er svo að segja fjarlægð utan af því
  3. ýta flöskunni áfram með hálsinn á undan og stöðva hana svo skyndilega þannig að vatnið ferðast áfram og út úr flöskunni
  4. snúa flöskunni í hringi þannig að stúturinn vísi út úr hringnum en við það þrýstist vatnið út úr flöskunni vegna miðflóttaafls.
Vatnið sem kemur út úr flöskunni leitast við að mynda kúlu eða kúlur því það form hefur minnsta yfirborðsflatarmálið og er orkulægsta ástand vatnsins.

Vatn í geimstöðvum er ekki geymt í flöskum því erfitt er að ná því úr þeim á áreiðanlegan hátt. Vatnið, bæði til drykkjar og annarra nota, er því geymt í pokum með röri og það kreist úr pokunum eftir þörfum eða geymt í blöðrum með röri og þrýstist þá vatnið út þegar opnað er fyrir rörið.

Vatn sem flýtur í þyngdarleysi er hægt að „drekka“ með því að sjúga það að sér eða gleypa það eins og sjá má í þessu myndskeiðinu hér fyrir neðan:

Drukkið í geimnum.

Hér má svo sjá tvö önnur myndskeið þar sem hægt er að fræðast meira um það hvernig vatn hagar sér í þyngdarleysi: What Happens to Water in Space? og Wet Washcloth In Space - What Happens When You Wring It?

Ef reynt er að lepja vatn í þyngdarleysi ýtir maður vatnskúlunni frá sér um leið og maður snertir hana og lítið vatn fer á tunguna. Það myndi því taka mun lengri tíma að innbyrða vatn með því að lepja það en að gleypa það eða sjúga það að sér.

Heimildir og mynd:

Ritstjórn Vísindavefsins þakkar Sævari Helga Bragasyni stjörnufræðikennara fyrir yfirlestur....