vanderwaalskrachten, vacuüm, oppervlaktespanning

[OOOVincentOOO]

Zojuist bedenk ik: dienen er aan de eindmaten aarding draden aangesloten te worden: onderling en naar aarde zelf? Wellicht dat zoiets als "debunking" argument aangevoerd worden kan (al vermoed/gok ik dat aarding weinig invloed heeft).

[Michel Uphoff]

De voorlopige resultaten zijn een beetje ontnuchterend, want toch wel zo duidelijk dat ik nu al voorzichtige conclusies kan trekken. Ik dacht nog dagen bezig te zijn met meten en verbeteren van de opstelling, maar dat lijkt niet nodig.

Contactoppervlak tussen twee eindmaten is 2,7 cm^2.
1: De variatie in het losbreekgewicht is heel groot, tussen 2,1 en meer dan 5 kg
2: 15 keer licht geolied getest onder normale druk, gemiddelde breuk bij 3,5 kg
3: 15 keer licht geolied getest bij 3 millibar, gemiddelde breuk bij 3,6 kg
4: Grondig ontvet, 15 keer getest bij normale druk, breuk bij gewicht tussen 0 en 0,2 kg
5: Ik merk hierna op dat er nog steeds een vaag zweempje op het spiegelende oppervlak waarneembaar was, dus echt volledig schoon waren de vlakken niet. Nog 3 keer gereinigd, nu met zuivere alcohol, totdat ik geen zweem meer waar kon nemen. Nu lukte het niet meer de blokjes te laten kleven. Althans, er was nog wel iets hechting, maar te weinig (minder dan 30 gram) om het kleinste blokje aan het grotere te laten hangen.

De juiste hoeveelheid olie lijkt veel uit te maken, de dunste film die nog net het hele oppervlak bedekt lijkt te leiden tot de grootst benodigde krachten (tot ruim boven 5 kg, dus niet meetbaar met deze weegschaal).

Mijn voorlopige conclusies zijn dan ook dat:
- een oliefilm veruit de grootste rol speelt
- de vacuümtheorie de prullenbak in kan
- dat áls er al vanderwaalskrachten meespelen, deze zeer klein zullen zijn.

Althans bij deze eindmaatjes. Ik sluit niet uit, dat nog vlakkere eindmaten een wat groter vanderwaalseffect zouden kunnen laten zien, maar vind het niet waarschijnlijk. Ik ga op zoek naar een formule waarmee je deze kracht tussen twee voorwerpen enigszins betrouwbaar kunt berekenen. Een Wikipedia artikel dat ik las geeft wel een formule, maar die is tussen twee bollen als ik het goed heb. Dus hulp aan een formule te komen voor twee platte vlakken is welkom!

Als de oliefilm extreem dun maar gelijkmatig is, dan voel je goed dat de krachten vrij groot gaan worden. De blokjes plakken dan sterk aan elkaar en schuiven kost wat meer kracht. Maar het glijden gaat verrassend gelijkmatig, het lijkt wel of je dan de oliemoleculen tussen beide vlakken voelt rollen.
Soms is de film na breuk niet meer goed verdeeld, en dat voel je ook goed en dan valt de hechting sterk terug. Dan helpt het om dmv rustig over elkaar wrijven van de vlakken de film weer netjes te verdelen.

[Xilvo]

Heel verrassend!

De breuk na grondig ontvetten bij normale druk, trad die op onmiddellijk nadat de kracht werd aangelegd of duurde het even?
Ik zou verwachten dat het even duurt voordat lucht de nauwe ruimte tussen de blokjes in kan diffunderen en dat de luchtdruk ze dan toch eventjes bij elkaar weet te houden.

[Michel Uphoff]

Goede vraag, niet op gelet. Zoek ik nog even uit.

[Michel Uphoff]

>> Ik zou verwachten dat het even duurt voordat lucht de nauwe ruimte tussen de blokjes in kan diffunderen <<

Ik heb het niet kunnen constateren, maar mogelijk is dat een kwestie van fracties van een seconde. Je zou ook het omgekeerde kunnen vermoeden; dat dat luchtlaagje tussen twee blokjes door ze samen te drukken na een tijdje dunner en dunner wordt en er dan een vacuümeffect op gaat treden. Maar ook dat kan ik niet constateren:

(zeer zorgvuldig schoongemaakte vlakken, ook met een sterke loep geen zweem waar te nemen)

- Blokjes zonder druk op elkaar leggen en direct lostrekken: er is (vrijwel) geen hechting
- Blokjes zonder druk op elkaar leggen en na een kwartier lostrekken: er is (vrijwel) geen hechting
- Blokjes op elkaar leggen en zonder te 'wringen' stevig op elkaar drukken en dan lostrekken: er is (vrijwel) geen hechting
- Blokjes op elkaar leggen en zorgvuldig 'wringen': er is iets meer, maar nog steeds weinig hechting
- Blokjes laten beslaan met de adem, direct op elkaar leggen en 'wringen': sterke hechting

[Xilvo]

Dus het is adhesie tussen de blokjes en de vloeistof ertussen?

Ik bedacht dat je de laagdikte van de vloeistof zou kunnen schatten uit schuifkracht/schuifsnelheid en de viscositeit.
Maar ik weet niet of dat verband nog opgaat bij een laagdikte van één of slechts enkele moleculen.

[Michel Uphoff]

>> Dus het is adhesie tussen de blokjes en de vloeistof ertussen? <<

Dat is de uitkomst van mijn testjes.

>> Ik bedacht dat je de laagdikte van de vloeistof zou kunnen schatten uit schuifkracht <<

Intuïtief denk ik dat ook te merken, zodra de olielaag zó dun is dat hij nog net beide vlakken met een filmpje kan bedekken, begint het wringen veel weerstand te geven en schuiven de blokjes ook niet meer makkelijk t.o.v. elkaar. Bij een ook maar iets meer dan extreem dunne laag glijden ze heel makkelijk over elkaar.

Ik zit wat te piekeren over een drupje olie oplossen in een verdampende vloeistof, zodat ik extreem geringe hoeveelheden olie aan kan brengen. Een tweede experimentje zou nog kunnen zijn de temperatuur van de blokjes te laten variëren om zo een eventuele depositie van watermoleculen te beïnvloeden.

[laptopleon]

Interessant! Helemaal meegelezen

[Ambidexter]

Complimenten, complimenten! Een zeer fraai uitgevoerd experiment en ook heel netjes gedocumenteerd.

Ook een leuk resultaat dat het "gewoon" om adhesie gaat. En blijkbaar zijn adhesiekrachten veel groter dan cohesiekrachten. Althans, dat lijkt mij, omdat de allerdunste nog werkende olielagen een zo veel grotere trekkracht nodig hebben dan de iets dikkere lagen.

[Nesciyolo]

Sorry ik heb iets fout gezegd. Daarom heb ik deze post verwijderd.

[Xilvo]

Als kind hadden we speelgoed met zuignapjes. Die werkten niet altijd goed. Maar als we eraan likten werkten ze wat beter. Ik denk niet dat dat alleen door de adhesie van het vocht kwam.

Ik vermoed dat ze dan beter werken omdat het vocht voorkomt dat lucht naar binnen lekt. Het vult de ruimte tussen de (niet perfect gladde) oppervlaktes van nap en ondergrond.