Julekalender luke 19: Hvem tømmer julebrusen raskest?

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Stavanger - les mer.

Fredrik har tatt med seg flere flasker med julebrus som må tømmes i en fei. Han utfordrer Monica til å delta i en tømmekonkurranse! 

Trenger du å se videoen på en annen kanal enn Youtube? Da kan du se den på Viten TV i bunnen av artikkelen.

Hva trenger du?

• Stor beholder til å tømme vannet i
• Konditorfarge i vannet slik at det er lett å se vannet som tømmes
• Flasker som er gjennomsiktige
• Noe til å ta tiden med
• Noe til å tørke opp med – det kan fort bli litt søl
• Vannhammer (gjøres sammen med voksne!)
• Vernebriller og tykke hansker
• Feiebrett til glasskår

Hvordan gjør du det?

Sett opp en beholder som rommer mer vann enn antall liter som brukes i konkurransen. Fyll glassflasker med vann, gjerne vann farget med konditorfarge. 

Velg selv om tømmemetode er valgfritt, eller om alle som konkurrerer må bruke samme metode. Ta tiden og observer hvordan vannet tømmes ut av flaskene ved de ulike metodene.

Vannhammer (gjøres sammen med voksne!): Hold glassflasken i én hånd, slå den andre hånden hardt og bestemt på flasketuten og bunnen vil knuse. En stor beholder under anbefales, da glasskår og vann ikke nødvendigvis faller rett ned.

Hva skjer?

«Vanlig» tømming: Når vi snur flaska opp ned, vil vannet renne ned og ut. Samtidig som vannet renner ut, kommer luft inn. Flaska tømmes dermed for vann samtidig som den fylles med luft. 

Lufta slipper inn i små bobler som kommer gjennom flaskehalsen og vi ser at vannet renner rykkvis. Lufta er altså med på å presse vannet ut av flaska.

Tømming ved rotasjon: Start med å rotere flaska før du snur den, og fortsett rotasjonen et par runder etter at flaska er snudd på hodet. 

Når flaska roteres, virker sentrifugalkreftene inn og vannet presses ut mot flaskeveggen. I midten av flaska dannes det da en kanal med luft som går helt opp til flaskebunnen. 

Dermed renner vannet ned langs flaskeveggen samtidig som lufta går opp gjennom virvelen i midten. Lufta kommer lettere inn og vannet renner lettere ut (sammenlignet med «vanlig» tømming).

Sugerør i flaskehalsen: Denne metoden er raskere fordi sugerøret lager et område i flaskehalsen hvor lufta kan komme raskt inn samtidig som vannet kan renne ut. Vannet og lufta tar hver sin vei og vil ikke kollidere. Det gjør at vannet renner jevnere og raskere ut av flaska.

Vannhammer: Vann, og alle andre ting med masse, har det vi i fysikken kaller treghet. Det vil si at det vil være i ro helt til det påvirkes av en kraft. Det er dette som ofte kalles Newtons første lov. 

Ved å slå hardt på flaskehalsen vil flasken påvirkes av kraften fra slaget og brått bevege seg nedover. Vannet inni flaska blir hengende igjen litt fordi kraften fra slaget må overføres til vannet før det kan settes i bevegelse. 

Det blir som om flaska slås ned rundt en søyle av vann, og nederst i flaska dannes det tomrom, et delvis vakuum, under vannet. 

Det som får flaska til å knuse er at vannet akselerer ned igjen mot bunnen av flaska på grunn av trykkforskjellen over og under vannet. Denne effekten kalles ofte en vannhammer.