¿Por qué no goteó agua de esta pequeña botella?

Hay dos posibles explicaciones principales para el fenómeno que está informando:

1. La tensión superficial del agua impide que salga de la botella.
2. La presión atmosférica impide que salga

En el primer caso lo que sucede es lo siguiente: el agua tiene fuerzas tanto de adhesión como de cohesión , lo que significa que a las partículas de agua les gusta pegarse entre sí y también les gusta pegarse a las cosas que tocan. Esas son solo propiedades de las moléculas de agua. En su caso, a las moléculas de agua les gusta mucho pegarse al borde de la botella, pero también quieren pegarse entre sí, por lo que forman una película que necesita una cantidad notable de fuerza para romperse; y en tu caso resulta que el peso del agua en la botella no es suficiente para romper esta película, por lo que el agua no cae.

En el segundo caso : nuestra atmósfera está comprimida por la gravedad, por lo que ejerce fuerza sobre todo lo que toca, así funciona la presión en un fluido estacionario. Normalmente no lo sentimos porque la atmósfera ejerce presión en todas las direcciones, por lo que las fuerzas se anulan. Pero en tu caso si el agua cae sin dejar aire dentro de la botella creas un vacío parcial dentro de la botella, que no ejerce tanta fuerza como la atmósfera, entonces el agua es empujada por la presión atmosférica y no cae .

Por supuesto, su fenómeno probablemente esté motivado no solo por uno de estos dos efectos, sino por ambos efectos trabajando juntos . Considere también que la tensión superficial es probablemente la causa de que el aire no entre en la botella.

Para ver si la explicación proporcionada es correcta, le sugiero que realice el siguiente experimento: repita la misma experiencia, la misma botella, los mismos movimientos, todo igual, pero esta vez mezcle una pequeña gota de jabón para lavar platos en su agua antes de ponerla en la botella . Mezclar jabón con agua reducirá drásticamente su resistencia a la tensión superficial. Entonces, si nuestra explicación es correcta, deberías ver que el agua cae de la botella esta vez.

Por supuesto, este experimento no es una prueba absoluta de la exactitud de nuestra explicación, ¡pero nos ayudará a comprender si estamos en el camino correcto!

Considere una botella de tamaño "normal", digamos llena hasta la mitad con agua. Ahora sosténgalo boca abajo y observe cómo el flujo no es suave en absoluto, más como un tipo de movimiento de inicio/parada 'gluck gluck gluck'.

Esto se debe al hecho de que no solo el agua tiene que salir de la botella, sino que también tiene que entrar aire, ya que de lo contrario se formaría un vacío en la botella.

Ahora, cuando la botella y su cuello de botella son pequeños, el flujo se ve algo obstaculizado (ver flujo de Hagen Poiseuille ) tal como está y la presión atmosférica exterior y el vacío parcial dentro de la botella dejan de fluir por completo.

Puede demostrar esta pequeña 'teoría' insertando una pajilla doblada en la botella boca abajo, como se muestra a continuación:

Ahora el aire puede entrar libremente en la botella a través de la pajilla (o tubo) y el agua saldrá de la botella de forma rápida y suave.