Wissenschaftsmesse-Projekt führt zu neuer Forschung zur Erklärung des Glucking-Effekts

Als Rohit Velankar, heute ein Zwölftklässler der Fox Chapel Area High School, Saft in ein Glas goss, konnte er fühlen, wie das rhythmische „Glucksen, Glucksen, Glucksen“ die Wände des Kartons zum Schwingen brachte.

Rohit dachte über das Geräusch nach und fragte sich, ob die Elastizität eines Behälters die Art und Weise beeinflusst, wie seine Flüssigkeit abläuft. Ursprünglich suchte er die Antwort auf seine Frage für sein Wissenschaftsprojekt, aber als er sich mit seinem Vater, Sachin Velankar, einem Professor für Chemie- und Erdöltechnik an der Swanson School of Engineering der University of Pittsburgh, zusammentat, entwickelte sich daraus mehr.

Sie führten im Keller der Familie ein Experiment durch und ihre Ergebnisse wurden in ihrer ersten gemeinsamen Arbeit als Vater und Sohn veröffentlicht.

„Ich habe mich als Wissenschaftler selbst sehr für das Projekt eingesetzt“, sagte Sachin Velankar. „Wir waren uns einig, dass wir die Experimente, sobald wir damit begonnen hatten, auch zu Ende führen mussten.“

Das Papier ist veröffentlicht im Journal Physik der Flüssigkeiten.

Die Wissenschaft hinter dem Gluckern

Bei Rohits ersten Experimenten stellte sich heraus, dass Feinkostbehälter mit Gummideckeln schneller leer wurden als solche mit Plastikdeckeln.

„Das Gluckern tritt auf, weil das austretende Wasser dazu neigt, den Druck in der Flasche zu verringern“, sagte Velankar. „Wenn der Behälter sehr flexibel ist, wie die Beutel, in denen Infusionsflüssigkeiten oder Weinkartons aufbewahrt werden, kann der Behälter möglicherweise Flüssigkeit abgeben, ohne zu gluckern. Aber es gibt auch andere Arten flexibler Flaschen, also muss ihre Elastizität sicherlich das Entleeren beeinflussen.“

Sie stellten ihre eigenen idealen Acrylflaschen mit Gummideckeln her und verwendeten dazu die Werkzeuge, die im Makerspace der Fox Chapel Area High School zur Verfügung standen. In der Nähe eines Lochs am Boden jeder Flasche wurde ein Sensor angebracht, um die Druckschwankungen bei jedem Schluck zu messen. Die Velankars konnten die Flexibilität simulieren, indem sie den Durchmesser des Lochs anpassten. Dies bestätigte, dass flexible Flaschen schneller leer werden, aber mit größeren, selteneren Schlucken.