PiA® - Physik im Advent® 2024 - Aufgabe 09

Summary

Mr. Santa, nach einer anstrengenden Geschenketour, entspannt sich mit einem erfrischenden Getränk. Er füllt zwei Gläser mit Sonnenblumenöl und fügt jeweils einen Eiswürfel hinzu. Das Experiment zeigt, wie der Eiswürfel aufgrund der höheren Dichte des Öls knapp unter der Oberfläche schwimmt und sich langsam auflöst. Verschiedene Ergebnisse werden beschrieben: das gleichmäßige Schmelzen des Eiswürfels, das Absetzen von Wassertropfen, die im Öl sinken, oder das Schaukeln des Eiswürfels, während die Wassertropfen absinken. Es wird untersucht, wie sich das Öl und das Wasser miteinander verhalten und welche Bewegungen der Eiswürfel dabei zeigt.

Takeaways

• 😀 Mr. Santa returns from a tiring delivery tour with his reindeer.
• 😀 Despite the tiring day, he has ice cubes for a refreshing drink.
• 😀 Santa uses two different glasses to demonstrate a scientific phenomenon.
• 😀 One glass is narrow and tall, while the other is a champagne glass.
• 😀 Both glasses are filled 75% full with sunflower oil.
• 😀 An ice cube is placed in each glass, which floats just below the surface of the oil.
• 😀 The oil is slightly denser than the ice cube, causing this behavior.
• 😀 As the ice cube melts, water forms around it.
• 😀 The ice cube and the water continue to float on top of the oil.
• 😀 The script presents four possible observations regarding how the ice cube behaves as it melts in the oil, each with different motions and interactions between the water and ice.
• 😀 The experiment highlights the differences in behavior when using different glasses or vases.

Q & A

Was passiert, wenn man ein Eiswürfel in Sonnenblumenöl legt?

Der Eiswürfel schwimmt knapp unter der Oberfläche des Öls, da das Öl etwas dichter ist als das Eis.

Warum wird ein schmaler, hoher Glasbecher verwendet?

Ein schmaler, hoher Glasbecher wird verwendet, um den Effekt besser sichtbar zu machen, da die Proportionen das Phänomen verstärken.

Welche Rolle spielt die Dichte des Öls bei der Position des Eiswürfels?

Das Öl ist dichter als das Eis, wodurch der Eiswürfel knapp unter der Oberfläche des Öls bleibt, ohne vollständig zu sinken.

Was passiert, wenn das Eis schmilzt?

Das Eis schmilzt gleichmäßig in alle Richtungen, und es bildet sich eine Schicht Wasser um den Eiswürfel. Der Eiswürfel und das Wasser schwimmen weiter oben auf dem Öl.

Warum schwimmt das Wasser, das vom Eiswürfel abtropft, auf dem Öl?

Das Wasser, das vom Eiswürfel abtropft, ist ebenfalls dichter als das Öl, aber noch nicht dicht genug, um direkt zum Boden des Glases zu sinken. Es schwimmt vorübergehend auf dem Öl.

Welche unterschiedliche Beobachtungen könnten gemacht werden, je nach Glasart?

Je nach Glasart (z. B. Sektglas oder hohes, schmales Vase) könnte der Eiswürfel unterschiedlich reagieren, wobei seine Bewegung oder Position variieren könnte.

Was ist der Zweck, zwei verschiedene Gläser zu verwenden?

Zwei verschiedene Gläser werden verwendet, um die unterschiedlichen Effekte besser sichtbar zu machen und die Phänomene klarer zu zeigen.

Warum ist der Eiswürfel nicht sofort in den Boden des Glases gesunken?

Der Eiswürfel sinkt nicht sofort, weil das Öl eine geringere Dichte hat als der Eiswürfel, wodurch der Eiswürfel an der Oberfläche bleibt, während er schmilzt.

Welche Bewegung kann der Eiswürfel nach dem Schmelzen ausführen?

Der Eiswürfel kann hin und her kippen oder auf und ab schwingen, während das Wasser von ihm abtropft und zum Boden sinkt.

Was beobachtet der Zuschauer in Bezug auf die Wassertropfen?

Der Zuschauer könnte beobachten, dass Wassertropfen vom Eiswürfel abfallen und entweder sinken oder eine Weile auf dem Öl schwimmen, bevor sie zum Boden sinken.