Dlaczego rodzynki w szampanie podskakują w górę i w dół?

Efekt, który opisujesz, nazywany jest „efektem tańczących rodzynek” i jest spowodowany różną gęstością rodzynek i szampana. Oto bardziej szczegółowe wyjaśnienie:

1. Napięcie powierzchniowe: Powierzchnia szampana to cienka, elastyczna warstwa utworzona przez siły spójności pomiędzy cząsteczkami wody. To napięcie powierzchniowe powoduje niewielką różnicę ciśnień pomiędzy powietrzem nad powierzchnią a cieczą pod powierzchnią, co prowadzi do tak zwanej siły napięcia powierzchniowego.

2. Gęstość rodzynek: Świeże winogrona mają większą gęstość niż woda. Jednakże, gdy winogrona wysychają i zamieniają się w rodzynki, tracą wodę i stają się mniej gęste niż otaczający płyn szampański.

3. Pływalność: Gdy rodzynkę wrzucisz do szampana, działają na nią dwie przeciwstawne siły:grawitacja ciągnąca ją w dół i wyporność unosząca ją w górę. Ponieważ rodzynki mają mniejszą gęstość niż szampan, siła wyporu skierowana w górę jest większa niż siła grawitacji skierowana w dół. To powoduje, że rodzynki rosną.

4. Przyczepność: Gdy rodzynka podnosi się, napotyka siły napięcia powierzchniowego z powierzchni cieczy. Napięcie powierzchniowe ma tendencję do utrzymywania rodzynek blisko powierzchni, zapobiegając ich całkowitemu opadnięciu. Efekt ten nazywany jest adhezją.

5. Okresowe zatonięcie: W miarę jak rodzynka unosi się blisko powierzchni, siła przyczepności działająca na nią staje się coraz bardziej znacząca. Ostatecznie siła wyporu skierowana ku górze staje się niewystarczająca, aby przeciwdziałać przyleganiu powierzchni i grawitacji. Dzięki temu rodzynki opadną z powrotem na dno.

6. Powtarzany cykl: Rodzynka będzie w dalszym ciągu doświadczać cyklicznego ruchu unoszenia się w wyniku wyporu, utrzymywania się blisko powierzchni przez napięcie powierzchniowe, a następnie opadania. W wyniku tego procesu rodzynek uzyskuje charakterystyczny „taneczny” ruch.

„Efekt tańczących rodzynek” pokazuje, jak wzajemne oddziaływanie gęstości, napięcia powierzchniowego i pływalności może prowadzić do fascynujących zjawisk fizycznych w codziennych sytuacjach.