Мы делали уже с мальчиком этот эксперимент — накрываешь стакан воды листом бумаги, переворачиваешь, отпускаешь лист бумаги — а он не падает, и вода тоже не выливается. Как-то вот не сильно задумываясь, я считал, что это поверхностное натяжение держит бумагу — на самом деле всё то же атмосферное давление. Простой расчёт: если высота воды в стакане 5 см., давление этого столба воды равняется примерно 0,5% атмосферного давления. Соответственно, для того, чтобы уравновесить эту разницу давлений, вода в перевёрнутом стакане должна опуститься так, чтобы давление воздуха над ней (на «дне» стакана) опустилось на те же 0,5%. Предположим, что воздуха в стакане оставалось на 1 см. — получается 1/20 мм. (чем меньше стакан, тем проще проходит эксперимент). И только здесь включается поверхностное натяжение — вода не вытекает через такую узкую щель.
Собственно, статья не столько о перевёрнутых стаканах, сколько о том, что происходит на линии раздела плотностей, если более плотная жидкость находится наверху, а менее плотная — внизу. Очевидно, что такое состояние неустойчиво, но неустойчивость эта спонтанно развивается только начиная с некоторой площади соприкосновения жидкостей. Для воды характеристический размер порядка 3 мм. — то есть, в нашем эксперименте можно закрывать стакан воды не листом бумаги, а тканью, марлей, а то и металлической сеткой — главное, чтобы размер отверстий не превышал 3 мм. (обязательно нужно попробовать!)
И в очередной раз я вспомнил чудесную лавовую лампу из собственного детства (у дяди с тётей была) — принцип совершенно тот же: неустойчивое равновесие двух жидкостей, нижняя нагревается, становится легче — поднимается, остывает и т.д.
Собственно, статья не столько о перевёрнутых стаканах, сколько о том, что происходит на линии раздела плотностей, если более плотная жидкость находится наверху, а менее плотная — внизу. Очевидно, что такое состояние неустойчиво, но неустойчивость эта спонтанно развивается только начиная с некоторой площади соприкосновения жидкостей. Для воды характеристический размер порядка 3 мм. — то есть, в нашем эксперименте можно закрывать стакан воды не листом бумаги, а тканью, марлей, а то и металлической сеткой — главное, чтобы размер отверстий не превышал 3 мм. (обязательно нужно попробовать!)
И в очередной раз я вспомнил чудесную лавовую лампу из собственного детства (у дяди с тётей была) — принцип совершенно тот же: неустойчивое равновесие двух жидкостей, нижняя нагревается, становится легче — поднимается, остывает и т.д.