Naturwissenschaftliche Lösung der Woche 1

Naturwissenschaftliche Lösung der Woche 1

Die Frage vom 03.05. war die folgende 🙂

Wenn ich eine Tasse Tee umrühre, sammeln sich die Teeblätter überraschenderweise in der Mitte. Würde man nicht erwarten, dass sie sich nach außen bewegen wie in einer Zentrifuge?

Das Wasser in der Tasse wird durch den Löffel in Rotation versetzt. Dadurch erfährt es eine Zentrifugalkraft. Diese ist umso größer, je schneller die Rotation ist. Oben rotiert das Wasser schneller als unten, weil es dort die Reibung am Tassenboden spürt. Folglich erfährt das Wasser auf der Oberseite eine stärkere Zentrifugalkraft als das Wasser am Tassenboden. Beide Wassermassen werden also von der Zentrifugalkraft nach außen getrieben, jedoch das obere Wasser erheblich stärker.

Tun wir mal vereinfacht so, als würde nur das obere Wasser die Zentrifugalkraft erfahren, dann würde sich außen überschüssiges Wasser ansammeln und innen würde es fehlen. Das würde einerseits zu einer Verformung der Wasseroberfläche führen, andererseits hätte es am Boden einen Ausgleichsstrom von außen nach innen zur Folge.
Die obere, stärkere Zentrifugalkraft gewinnt und bewirkt eine Wasserströmung am Tassenboden von außen nach innen, die Teeblätter werden in die Mitte der Tasse gschwemmt.

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