Svar till bubblande fysik

Här följer några korta motiveringar till frågorna i “Bubblande fysik i juletid” som publicerades i Fysikaktuellt nr 4 2021.

Fråga 1: Trycket ändras inte när man skakar en flaska med kolsyrad dryck. Eftersom flaskan har varit försluten länge är det redan balans mellan hur mycket koldioxid som är löst i drycken och trycket i flaskan. Däremot skakas det ner bubblor i drycken som kommer att fungera som startpunkter för den lösta koldioxiden och drycken skummar över när du öppnar flaskan.

Fråga 2: Den oskakade. Eftersom trycket inte ändras av att du skakar flaskan borde det inte spela någon roll för hur långt korken flyger, men om flaskan är lutad och det tillsammans med korken också sprutar ut champagne kommer korken att flyga en kortare sträcka (den totala utskjutna massan har ökat).

Fråga 3: Is, salt och vatten är ett väldigt effektivt sätt att kyla din flaska. Se gärna till att ibland röra om (se nästa uppgift).

Fråga 4: Glaset med vanligt vatten. Det här är ett kul experiment som blir tydligast om man droppar lite färgämne vid isbitarna (då kan man se hur det smälta vattnet rör sig i glaset). Isbiten i vanlig vatten smälter fortast, här kommer det smälta vattnet att ha högre densitet än omgivningen eftersom det är kallare och sjunker till botten så att nytt, varmare vatten kommer i kontakt med isbiten. Saltvatten har högre densitet än den smälta osaltade vattnet så smältvattnet stannar kvar nära isbiten och isolerar den så att den smälter långsammare.

Fråga 5: När ca 40 % av glasen är fyllda. När man börjar hälla champagne i glastornet kommer tyngdpunkten först att förflyttas uppåt, för att efter en stund åter röra sig neråt. Lite beroende på glasens dimensioner kommer tyngdpunkten att vara som högst upp lite innan hälften av glasen är fyllda, så rätt svar är när ca 40 % av glasen är fyllda.

Fråga 6: Vätskeytans form ändras. När man placerar ett sugrör i en vätska (helst vatten) kommer ytan att bukta sig olika beroende på om man rör sugröret uppåt eller om man rör det nedåt och ljuset kommer att brytas i den krökta ytan och leder antingen till förstoring eller förminskning.

Fråga 7: Bubblorna i alla tre dryckerna är olika. I öl och champagne finns det mycket proteiner som kommer att fästa på bubblorna och stabilisera dem, men det saknas i det kolsyrade vattnet. I champagne är det så mycket kolsyra löst i vätskan att bubblorna växer fortare än proteinerna hinner stabilisera dem, medan bubblorna i öl ganska snabbt stabiliseras.

Johan Mauritsson – för Fysikaktuelltredaktionen